一种抗腐蚀一体成型涡街流量计壳体材料及其加工工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种抗腐蚀一体成型涡街流量计壳体材料，包括以下重量百分比的原料：铬17％

【技术实现步骤摘要】
一种抗腐蚀一体成型涡街流量计壳体材料及其加工工艺


[0001]本专利技术涉及一种壳体材料及其加工工艺，尤其涉及一种抗腐蚀一体成型涡街流量计壳体材料及其加工工艺。

技术介绍

[0002]涡街流量计是根据卡门涡街原理研究生产的测量气体、蒸汽或液体的体积流量的流量计，主要用于工业管道介质流体的流量测量，如气体、液体、蒸汽等多种介质。
[0003]有些时候一体成型涡街流量计的工况往往非常恶劣，常常受到腐蚀介质的侵蚀，易被腐蚀，由于长期承受高湿、高盐雾、高压载荷等多场耦合作用，会严重影响其服役寿命，极大的影响了流量计的正常工作。现有流量计壳体不仅缺乏对特殊介质的抗腐蚀能力，维护更换费用高，而且还存在着安全隐患。

技术实现思路

[0004]为了解决上述技术所存在的不足之处，本专利技术提供了一种抗腐蚀一体成型涡街流量计壳体材料及其加工工艺。
[0005]为了解决以上技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种抗腐蚀一体成型涡街流量计壳体材料，包括以下重量百分比的原料：铬17％
‑
19％、镍8％
‑
10％、碳0.03％
‑
0.1％、钼2％
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4％、硅0.6％
‑
1％、锰0.8％
‑
2％、铜2.5％
‑
3.5％，其余为铁和不可避免的杂质元素。
[0006]优选的，壳体材料包括以下重量百分比的原料：铬17％、镍8％、碳0.03％、钼2％、硅0.6％、锰0.8％、铜2.5％，其余为铁和不可避免的杂质元素。
[0007]优选的，壳体材料包括以下重量百分比的原料：铬19％、镍10％、碳0.1％、钼4％、硅1％、锰2％、铜3.5％，其余为铁和不可避免的杂质元素。
[0008]Cr是奥氏体不锈钢中强烈形成并稳定铁素体的元素，缩小奥氏体区，是提高耐蚀性的主要元素，特别是耐点腐蚀，耐点蚀的当量指数PREN与Cr含量密切相关，但Cr含量太高，时效后易形成脆性相，降低使用性能，因此，Cr取值为17％
‑
19％；
[0009]Ni是贵重金属元素，对成本影响较大，但Ni有利于提高奥氏体不锈钢在室温条件下的稳定性和成型性能，强烈形成并稳定奥氏体且扩大奥氏体相区的元素，因此，Ni取值为8％
‑
10％；
[0010]C有利于室温下奥氏体组织的稳定性，但易与铬形成碳化物在晶界聚集，降低耐蚀性，因此，碳含量为0.03％
‑
0.1％；
[0011]Mo是铁素体形成元素，可以显著提高奥氏体不锈钢耐应力腐蚀和点腐蚀的能力，同时，和Ni一样，Mo也是一种贵重金属，太高的Mo含量会导致成本增加，因此Mo取值为2％
‑
4％；
[0012]Si是炼钢过程中的重要脱氧元素，同时也会形成细小弥散分布的氧化物颗粒，以阻碍金属离子的向外扩散，提高抗氧化性，因此，Si含量为0.6％
‑
1％；
[0013]Mn是形成并稳定奥氏体的元素，可以提高室温强度并改善高温热塑性，因此，Mn含
量为0.8％
‑
2％。
[0014]Cu有利于奥氏体不锈钢的冷变形能力如冲压等，但过高的Cu含量在热轧过程中易形成表面质量缺陷，因此，Cu取值为2.5％
‑
3.5％；
[0015]本设计通过控制C、Si、Mn、Ni、Cu、Cr等各元素的添加及各元素相互协同配合而获得较高耐应力腐蚀和点腐蚀性能的奥氏体不锈钢。
[0016]一种抗腐蚀一体成型涡街流量计壳体材料的加工工艺，包括以下步骤：
[0017]步骤一、按照上述成分配比称量原料，将称取好的原料放入真空感应炉中，炉内抽真空至真空度不高于100Pa，之后充入氮气，熔炼温度控制在1490℃
‑
1560℃，将原料熔化为钢液，并在出钢浇铸前加入稀土合金，浇铸成连铸坯；
[0018]熔炼过程中通入氮气，使氮元素全部保存于金属熔体中，较高的氮含量使钢液在凝固过程中不经铁素体区直接转变为奥氏体，从而有效制备高氮奥氏体不锈钢。氮可以提高奥氏体不锈钢的耐应力腐蚀和点腐蚀能力。
[0019]步骤二、将连铸坯保温30
‑
50分钟，然后进行热轧，热轧后在热处理炉中进行固溶处理，温度为1080℃
‑
1100℃，冷却方式采用酸冷；
[0020]步骤三、以电解槽的不锈钢板为阳极，以制得的奥氏体不锈钢为阴极，对其进行电镀处理，增强抗腐蚀性。
[0021]优选的，步骤一中，充入氮气压力为1.0
×
105Pa
‑
1.0
×
106Pa。
[0022]优选的，步骤一中，稀土合金为镧
‑
铈稀土合金，其加入量为0.5％～0.9％，稀土合金中镧和铈的质量占比为2:1，浇铸温度控制在1450℃
‑
1650℃。
[0023]稀土变质夹杂物带来的好处是能够形成在晶内任意分布的高熔点细小球形稀土夹杂，细化组织，减少偏析。本专利技术通过在浇注时添加混合稀土合金，因其活性大等特点，主要富集在晶界，减少了其它S、P等杂质在晶界的偏聚，强化晶界提高了晶界的强度和耐腐蚀性能，从而有效地改变了夹杂物的形貌、尺寸，同时起到复合微合金化作用。
[0024]优选的，步骤二中，热轧采用650型热轧机，热轧温度为1120℃
‑
1280℃，酸洗温度为50℃
‑
70℃。
[0025]优选的，步骤三电镀处理过程为：电解槽内加入电解液，然后以脉冲电源为电源，在电解槽两端外加500V～900V的电压，并在低于50℃温度下搅拌，氧化反应5～20min，得到厚度为10～60μm的高热导致密的含Al2O3氧化底层。
[0026]优选的，电解液的配制过程为：将浓度g/L比为1:1～5:1的纳米Al2O3和十八烷基硫酸钠，机械搅拌均匀，制成氧化电解液。
[0027]用十八烷基硫酸钠对纳米Al2O3颗粒进行处理，以提高纳米Al2O3在电解液中的分散性，且处理过的纳米Al2O3颗粒表面带阴离子，在电场作用下，粒子向阳极迁移，电泳沉积在金属表面，明显提高纳米Al2O3粒子在氧化涂层中的掺杂量，从而提高氧化涂层的致密度，强化涂层的抗腐蚀性能和散热性能。
[0028]本专利技术通过在钢液中加入氮制得高氮奥氏体不锈钢，并在其表面电镀氧化涂层，使得壳体材料表面具有优异的抗腐蚀性能，从而可以更好的适应严苛环境，不仅保证了正常工作，延长了使用寿命，而且消除了安全隐患。
具体实施方式
[0029]下面结合具体实施例对本专利技术作进一步详细的说明。
[0030]实施例1
[0031]一种抗腐蚀一体成型涡街流量计壳体材料，包括以下重量百分比的原料：铬17％、镍8％、碳0.03％、钼2％、硅0.6％、锰0.8％、铜2.5％，其余为铁和不可避免的杂质元素。其加工工艺包括以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗腐蚀一体成型涡街流量计壳体材料，其特征在于：所述壳体材料包括以下重量百分比的原料：铬17％
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19％、镍8％
‑
10％、碳0.03％
‑
0.1％、钼2％
‑
4％、硅0.6％
‑
1％、锰0.8％
‑
2％、铜2.5％
‑
3.5％，其余为铁和不可避免的杂质元素。2.根据权利要求1所述的抗腐蚀一体成型涡街流量计壳体材料，其特征在于：所述壳体材料包括以下重量百分比的原料：铬17％、镍8％、碳0.03％、钼2％、硅0.6％、锰0.8％、铜2.5％，其余为铁和不可避免的杂质元素。3.根据权利要求1所述的抗腐蚀一体成型涡街流量计壳体材料，其特征在于：所述壳体材料包括以下重量百分比的原料：铬19％、镍10％、碳0.1％、钼4％、硅1％、锰2％、铜3.5％，其余为铁和不可避免的杂质元素。4.一种如权利要求1所述的抗腐蚀一体成型涡街流量计壳体材料的加工工艺，其特征在于：所述加工工艺包括以下步骤：步骤一、按照上述成分配比称量原料，将称取好的原料放入真空感应炉中，炉内抽真空至真空度不高于100Pa，之后充入氮气，熔炼温度控制在1490℃
‑
1560℃，将原料熔化为钢液，并在出钢浇铸前加入稀土合金，浇铸成连铸坯；步骤二、将连铸坯保温30
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50分钟，然后进行热轧，热轧后在热处理炉中进行固溶处理，温度为1080℃
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【专利技术属性】
技术研发人员：杜刚，林夕庆，
申请(专利权)人：威海多特瑞自动化设备有限公司，
类型：发明
国别省市：