高耐蚀合金法兰材料及其锻造工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种高耐蚀合金法兰材料，以重量份为单位，包括以下原料：铁82‑96份、铬30‑36份、硅1.2‑2份、碳化钨0.5‑0.8份、氯化镍16‑19份、铜2‑4份、钒0.6‑1份、锡0.4‑0.7份、铊0.3‑0.5份、铋0.5‑0.8份、硫0.06‑0.09份、硼砂0.12‑0.23份、氟化银0.1‑0.3份、氧化锆0.3‑0.6份、稀土元素0.08‑0.16份，所述合金法兰材料是经过原料熔炼、锻造、切边、热处理、硬化处理等步骤制成的。本发明专利技术制得的合金法兰材料耐腐蚀性显著高于现有技术制得的合金法兰材料耐腐蚀性，解决了传统的合金法兰材料耐蚀性低的问题，可满足推广应用的需求。

【技术实现步骤摘要】
高耐蚀合金法兰材料及其锻造工艺
本专利技术属于合金法兰材料制备
，具体涉及一种高耐蚀合金法兰材料及其锻造工艺。
技术介绍
在现代工业的连续生产中，尤其是在石油化工行业中，在高温高压的作用下，法兰受介质腐蚀、冲刷、温度、压力、震动等因素的影响，会不可避免的出现泄露问题。由于密封面加工尺寸的误差，密封元件的老化以及安装紧固不当等原因极易造成法兰的渗漏。如果不能及时治理法兰渗漏问题，在介质的冲刷下会使渗漏迅速扩大，造成物料的损失，生产环境的破坏，导致企业停机停产，造成巨大的经济损失。如果是有毒有害、易燃易爆的介质泄漏，还有可能造成人员中毒、火灾爆炸等重大事故。传统解决法兰渗漏的方法为更换密封元件和涂抹密封胶或者更换法兰及管道，但该方法具有很大的局限性，且有的渗漏受工作环境安全的要求限制，无法现场进行解决。因此，开发一种高耐蚀合金法兰材料，成为了新的研究方向。
技术实现思路
本专利技术一种高耐蚀合金法兰材料及其锻造工艺，以解决传统的合金法兰材料耐蚀性低的问题。为了解决以上技术问题，本专利技术采用以下技术方案：一种高耐蚀合金法兰材料，以重量份为单位，包括以下原料：铁82-96份、铬30-36份、硅1.2-2份、碳化钨0.5-0.8份、氯化镍16-19份、铜2-4份、钒0.6-1份、锡0.4-0.7份、铊0.3-0.5份、铋0.5-0.8份、硫0.06-0.09份、硼砂0.12-0.23份、氟化银0.1-0.3份、氧化锆0.3-0.6份、稀土元素0.08-0.16份。本专利技术的技术原理：氟化银熔点低，能够在合金法兰材料的制备过程中实现熔融均匀分散，氟元素部分与稀土元素结合，稀土元素属于典型的金属元素，活泼性比较强，在高温下易与熔液中熔解的非金属元素（比如氟元素）相互作用，通过化学反应生成化合物，进而增强耐腐蚀效果；银原子能够稳定晶体堆积结构，大大提高合金法兰材料的耐腐蚀性；氟化银中氟元素部分可替换氧化锆中的氧，增加晶格的空穴量，进而提高非金属组分活性，提升了耐腐蚀性能；氧化锆可形成大量的异质核心，可起到变质细化主要合金相的作用，氧化锆的添加可以弥补引入无机非金属元素带来的拉伸强度降低，从而综合提高了耐腐蚀性。进一步地，所述的高耐蚀合金法兰材料，以重量份为单位，包括以下原料：铁92份、铬35份、硅1.8份、碳化钨0.7份、氯化镍18份、铜3份、钒0.9份、锡0.5份、铊0.4份、铋0.7份、硫0.08份、硼砂0.2份、氟化银0.2份、氧化锆0.5份、稀土元素0.12份。进一步地，所述稀土元素包括镨、钕、钐、钬中的一种或多种。本专利技术还提供一种高耐蚀合金法兰材料的锻造工艺，包括以下步骤：S1：采用电炉炼钢，在3300-3400℃下对原料进行熔炼，制得熔液；S2：将步骤S1制得的熔液在1020-1080℃下保温1.5-2.5h后进行锻造、预成型，制得合金坯料；S3：将步骤S2制得的合金坯料在980-1000℃下进行锻造终端成型，制得终端成型的合金坯料；S4：将步骤S3制得的终端成型的合金坯料切边，并将切边后的合金坯料在1230-1300℃下保温2-3.5h；S5：将步骤S4得到的保温后的合金坯料进行热处理，然后将合金坯料在5-10min内冷却到30-45℃，制得法兰坯料；S6：将步骤S5制得的法兰坯料进行结构硬化处理，然后随炉冷却至室温，制得高耐蚀合金法兰材料。进一步地，步骤S1中在3300-3400℃下对原料进行熔炼。进一步地，步骤S3中将步骤S2制得的合金坯料在980-1000℃下进行锻造终端成型，制得终端成型的合金坯料，终锻温度为905-960℃。进一步地，步骤S4中切除量为终端成型的合金坯料总重量的18%-22%。进一步地，步骤S5中处理方法为固溶处理，热处理设备采用罩式炉。进一步地，热处理温度范围为1000-1320℃，保温时间为1-1.5h。进一步地，步骤S6中处理的方法为：在800-860℃下保温6-7h。进一步地，步骤S6中随炉冷却到680-700℃，在此温度范围下保温7-8h。本专利技术具有以下有益效果：（1）本专利技术采用自由锻的方式，消除了缩孔、缩松、气孔等缺陷，使毛坯具有更高的力学性能。（2）本专利技术制得的合金法兰材料耐腐蚀性显著高于现有技术制得的合金法兰材料耐腐蚀性，解决了传统的合金法兰材料耐蚀性低的问题，也解决了传统法兰渗漏的方法为更换密封元件和涂抹密封胶或者更换法兰及管道，受工作环境安全的要求限制，无法现场进行解决的问题。具体实施方式为便于更好地理解本专利技术，通过以下实例加以说明，这些实例属于本专利技术的保护范围，但不限制本专利技术的保护范围。在实施例中，所述的高耐蚀合金法兰材料，以重量份为单位，包括以下原料：铁82-96份、铬30-36份、硅1.2-2份、碳化钨0.5-0.8份、氯化镍16-19份、铜2-4份、钒0.6-1份、锡0.4-0.7份、铊0.3-0.5份、铋0.5-0.8份、硫0.06-0.09份、硼砂0.12-0.23份、氟化银0.1-0.3份、氧化锆0.3-0.6份、稀土元素0.08-0.16份，所述稀土元素包括镨0.01-0.03份、钕0.02-0.05份、钐0.03-0.04份、钬0.02-0.04份；所述高耐蚀合金法兰材料的锻造工艺，包括以下步骤：S1：采用电炉炼钢，在3300-3400℃下对原料进行熔炼，制得熔液；S2：将步骤S1制得的熔液在1020-1080℃下保温1.5-2.5h后进行锻造、预成型，制得合金坯料；S3：将步骤S2制得的合金坯料在980-1000℃下进行锻造终端成型，制得终端成型的合金坯料，终锻温度为905-960℃；S4：将步骤S3制得的终端成型的合金坯料切边，切除量为终端成型的合金坯料总重量的18%-22%，并将切边后的合金坯料在1230-1300℃下保温2-3.5h；S5：将步骤S4得到的保温后的合金坯料进行热处理，处理方法为固溶处理，热处理设备采用罩式炉，热处理温度范围为1000-1320℃，保温时间为1-1.5h，然后将合金坯料在5-10min内冷却到30-45℃，制得法兰坯料；S6：将步骤S5制得的法兰坯料进行结构硬化处理，处理的方法为：在800-860℃下保温6-7h，然后随炉冷却到680-700℃，在此温度范围下保温7-8h，接着冷却至室温，制得高耐蚀合金法兰材料。下面通过更具体实施例对本专利技术进行说明。实施例1一种高耐蚀合金法兰材料，以重量份为单位，包括以下原料：铁84份、铬31份、硅1.2份、碳化钨0.6份、氯化镍16份、铜2份、钒0.6份、锡0.4份、铊0.3份、铋0.6份、硫0.06份、硼砂0.12份、氟化银0.1份、氧化锆0.3份、稀土元素0.08份，所述稀土元素包括镨0.01份、钕0.02份、钐0.03份、钬0.02份；所述高耐蚀合金法兰材料的锻造工艺，包括以下步骤：...

【技术保护点】
1.一种高耐蚀合金法兰材料，其特征在于，以重量份为单位，包括以下原料：铁82-96份、铬30-36份、硅1.2-2份、碳化钨0.5-0.8份、氯化镍16-19份、铜2-4份、钒0.6-1份、锡0.4-0.7份、铊0.3-0.5份、铋0.5-0.8份、硫0.06-0.09份、硼砂0.12-0.23份、氟化银0.1-0.3份、氧化锆0.3-0.6份、稀土元素0.08-0.16份。/n

【技术特征摘要】
1.一种高耐蚀合金法兰材料，其特征在于，以重量份为单位，包括以下原料：铁82-96份、铬30-36份、硅1.2-2份、碳化钨0.5-0.8份、氯化镍16-19份、铜2-4份、钒0.6-1份、锡0.4-0.7份、铊0.3-0.5份、铋0.5-0.8份、硫0.06-0.09份、硼砂0.12-0.23份、氟化银0.1-0.3份、氧化锆0.3-0.6份、稀土元素0.08-0.16份。


2.根据权利要求1所述的高耐蚀合金法兰材料，其特征在于，以重量份为单位，包括以下原料：铁92份、铬35份、硅1.8份、碳化钨0.7份、氯化镍18份、铜3份、钒0.9份、锡0.5份、铊0.4份、铋0.7份、硫0.08份、硼砂0.2份、氟化银0.2份、氧化锆0.5份、稀土元素0.12份。


3.根据权利要求1或2所述的高耐蚀合金法兰材料，其特征在于，所述稀土元素包括镨、钕、钐、钬中的一种或多种。


4.一种根据权利要求1-3任一项所述的高耐蚀合金法兰材料的锻造工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1：采用电炉炼钢，在3300-3400℃下对原料进行熔炼，制得熔液；
S2：将步骤S1制得的熔液在1020-1080℃下保温1.5-2.5h后进行锻造、预成型，制得合金坯料；
S3：将步骤S2制得的合金坯料在980-1000℃下进行锻造终端成型，制得终端成型的合金坯料；
S4：将步骤S3制得的终端成型的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王忠华，王炳顺，张婕妤，羊伍军，
申请(专利权)人：浙江志达管业有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33