一种耐高温组合砂箱模块及其制备工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种耐高温组合砂箱模块及其制备工艺，具体涉及风电铸件模块技术领域，所述耐高温组合砂箱采用若干个模块组成，所述模块采用耐高温钢材料制作而成，所述耐高温钢材料包括以下原料：碳、硅、铜、铝、铬、钼、钨、钛、铌、钽、铼、锂、硫、磷，余量为铁和不可避免的杂质。本发明专利技术添加有铜、铝、铬、钼、钨、钛、铌、钽、铼、锂，铬元素的添加能够有效提高模块的硬度、强度和耐腐蚀性能，钼能够提高模块的淬透性和热强性，而且钼、钨能够弥散强化合金，延迟再结晶，提高耐高温强度，通过加入铼能够使得钼、钨、碳化物等再结晶后形成拉长的晶粒结构，能够有效提高模块的耐冲击性能。够有效提高模块的耐冲击性能。

【技术实现步骤摘要】
一种耐高温组合砂箱模块及其制备工艺


[0001]本专利技术涉及风电铸件模块
，更具体地说，本专利技术涉及一种耐高温组合砂箱模块及其制备工艺。

技术介绍

[0002]砂型铸造是在砂型中生产铸件的铸造方法：在砂箱内填充带有砂型的型砂，将熔融金属通过浇口杯注入砂型中，熔融金属在砂型中冷却后则形成铸件。砂箱通常分为上砂箱和下砂箱，在上砂箱和下砂箱合箱即将上砂箱与下砂箱的开口对合，形成一个密闭的腔体。
[0003]在风机铸造过程中需要使用球墨铸铁件，由于常规非可再生资源的快速消耗，世界各国都在大力开发风能资源，故风机用球墨铸铁件的市场需求将非常旺盛。但是现有球墨铸铁件行业内竞争压力增大，原材料价格增加，如此环境下，在保证风机质量的前提下，产品的成本控制显得尤为突出，砂箱作为铸造生产过程中的主要工装，前期投入成本较大，且砂箱采购数量过多，造成生产场地紧张，空间利用率降低。而且砂箱使用的工况环境非常复杂，球墨铸铁在凝固过程中石墨化膨胀，为保证产品的质量，砂箱需要靠自身刚性抑制或者减少这股力；砂箱在生产过程中连续使用，经常需要吊运、翻身等作业，对砂箱的整体强度要求较高。而且砂箱长期在高温环境下工作，对耐高温性能要求较高。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种耐高温组合砂箱模块及其制备工艺，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种耐高温组合砂箱模块，所述耐高温组合砂箱采用若干个模块组成，所述模块包括底层隔砂板和侧板，所述侧板包括有多个直板和四个连接弯板，且所述直板和连接弯板的内侧壁底端设置有与底层隔砂板相匹配的卡槽，每个所述直板和连接弯板的一端均开设有安装卡槽，每个所述直板和连接弯板远离安装卡槽的一端均设置有安装凸块，所述底层隔砂板、直板和连接弯板均采用耐高温钢材料制作而成。
[0006]在一个优选的实施方式中，所述耐高温钢材料包括以下重量百分比的原料：碳0.15
‑
0.25％、硅0.2
‑
0.4％、铜0.25
‑
0.45％、铝0.2
‑
0.5％、铬3
‑
6％、钼0.45
‑
0.65％、钨0.3
‑
0.6％、钛0.15
‑
0.35％、铌0.2
‑
0.4％、钽0.15
‑
0.45％、铼0.2
‑
0.5％、锂0.1
‑
0.5％、硫≤0.015％、磷≤0.015％，余量为铁和不可避免的杂质。
[0007]在一个优选的实施方式中，所述耐高温钢材料包括以下重量百分比的原料：碳0.18
‑
0.22％、硅0.25
‑
0.35％、铜0.3
‑
0.4％、铝0.3
‑
0.4％、铬4
‑
5％、钼0.5
‑
0.6％、钨0.4
‑
0.5％、钛0.2
‑
0.3％、铌0.25
‑
0.35％、钽0.25
‑
0.35％、铼0.3
‑
0.4％、锂0.2
‑
0.4％、硫≤0.015％、磷≤0.015％，余量为铁和不可避免的杂质。
[0008]在一个优选的实施方式中，所述耐高温钢材料包括以下重量百分比的原料：碳
0.2％、硅0.3％、铜0.35％、铝0.35％、铬4.5％、钼0.55％、钨0.45％、钛0.25％、铌0.3％、钽0.3％、铼0.35％、锂0.3％、硫≤0.015％、磷≤0.015％，余量为铁和不可避免的杂质。
[0009]在一个优选的实施方式中，所述不可避免的杂质≤0.005％，所述硫和磷的含量不为零。
[0010]一种耐高温组合砂箱模块的制备工艺，具体步骤如下：
[0011]步骤一：按照上述重量百分比称取各原料，将称取的废铁、废钢和废合金钢放入中频炉中，再向中频炉通低电流，以8
‑
10℃/min的升温速度升温至1250
‑
1300℃，然后同全负荷电流，以8
‑
10℃/min的升温速度升温至1450
‑
1500℃，当中频炉内配料熔化后加入称取的碳、硅、硫和磷搅拌混合均匀得到基料；
[0012]步骤二：将步骤一中的基料转入精炼炉中，继续1450
‑
1500℃保温，进行脱氧脱硫处理，将称取的铜、铝、铬、钼、钨、钛、铌、钽、铼、锂原料混合均匀后加入到脱氧脱硫后的精炼炉中进行熔融混合精炼得到混合料液；
[0013]步骤三：将步骤二中的混合料液分别注入到不同模块的模具中进行真空脱气铸造，铸造完成后得到各模块的粗坯；
[0014]步骤四：将步骤三得到的各模块的粗坯置于1000
‑
1100℃下氧化处理3
‑
5h，氧化完成后降温至550
‑
580℃下保温处理3
‑
5h；
[0015]步骤五：将步骤四得到的粗坯进行预应变处理，预应变处理完成后进行错位强化处理；
[0016]步骤六：错位强化处理完成后进行均质化处理和时效处理，时效处理完成后得到耐高温组合砂箱模块，利用得到的模块组装成不同大小的耐高温砂箱。
[0017]在一个优选的实施方式中，所述步骤二中铜、铝、铬、钼、钨、钛、铌、钽、锂、铼分别以铜锭、铝锭、铁铬中间合金、铁钼中间合金、钨锭、铁钛中间合金、铁铌中间合金、铁钽中间合金、铁锂中间合金和三氧化二铼的方式添加。
[0018]在一个优选的实施方式中，所述步骤四氧化完成后在氮气保护下进行降温，降温速率为20
‑
24℃/min。
[0019]在一个优选的实施方式中，所述步骤五中预应变处理为连续的轧制、拉矫或弯曲，所述步骤五中错位强化处理时在420
‑
480℃下保温20
‑
30min，所述步骤五中错位强化处理的扩孔率为55
‑
60％。
[0020]在一个优选的实施方式中，所述步骤六中均质化处理时温度为520
‑
550℃，处理时间为4
‑
6h，时效处理为低温时效处理，时效处理的温度为180
‑
220℃，处理时间为24
‑
48h。
[0021]本专利技术的技术效果和优点：
[0022]1、本专利技术提供的一种耐高温组合砂箱模块，利用耐高温组合式模块组成砂箱，能够根据产品的型号组装砂箱，不需要每个型号的产品均配备单独的砂箱，既能够降低前期成本的投入，又能够减少车间占用体积；而砂箱用组合式模块采用钢合金材料制作而成，并添加有铜、铝、铬、钼、钨、钛、铌、钽、铼、锂，铬元素的添加能够有效提高模块的硬度、强度和耐腐蚀性能，钼能够提高模块的淬透性和热强性，而且钼、钨能够弥散强本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐高温组合砂箱模块，其特征在于：所述耐高温组合砂箱采用若干个模块组成，所述模块包括底层隔砂板(1)和侧板，所述侧板包括有多个直板(2)和四个连接弯板(3)，且所述直板(2)和连接弯板(3)的内侧壁底端设置有与底层隔砂板(1)相匹配的卡槽，每个所述直板(2)和连接弯板(3)的一端均开设有安装卡槽(4)，每个所述直板(2)和连接弯板(3)远离安装卡槽(4)的一端均设置有安装凸块(5)，所述底层隔砂板(1)、直板(2)和连接弯板(3)均采用耐高温钢材料制作而成。2.根据权利要求1所述的一种耐高温组合砂箱模块，其特征在于：所述耐高温钢材料包括以下重量百分比的原料：碳0.15
‑
0.25％、硅0.2
‑
0.4％、铜0.25
‑
0.45％、铝0.2
‑
0.5％、铬3
‑
6％、钼0.45
‑
0.65％、钨0.3
‑
0.6％、钛0.15
‑
0.35％、铌0.2
‑
0.4％、钽0.15
‑
0.45％、铼0.2
‑
0.5％、锂0.1
‑
0.5％、硫≤0.015％、磷≤0.015％，余量为铁和不可避免的杂质。3.根据权利要求2所述的一种耐高温组合砂箱模块，其特征在于：所述耐高温钢材料包括以下重量百分比的原料：碳0.18
‑
0.22％、硅0.25
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0.35％、铜0.3
‑
0.4％、铝0.3
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0.4％、铬4
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5％、钼0.5
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0.6％、钨0.4
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0.5％、钛0.2
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0.3％、铌0.25
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0.35％、钽0.25
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0.35％、铼0.3
‑
0.4％、锂0.2
‑
0.4％、硫≤0.015％、磷≤0.015％，余量为铁和不可避免的杂质。4.根据权利要求2所述的一种耐高温组合砂箱模块，其特征在于：所述耐高温钢材料包括以下重量百分比的原料：碳0.2％、硅0.3％、铜0.35％、铝0.35％、铬4.5％、钼0.55％、钨0.45％、钛0.25％、铌0.3％、钽0.3％、铼0.35％、锂0.3％、硫≤0.015％、磷≤0.015％，余量为铁和不可避免的杂质。5.根据权利要求2所述的一种耐高温组合砂箱模块，其特征在于：所述不可避免的杂质≤0.005％，...

【专利技术属性】
技术研发人员：缪亚兵，赵龙，赵栋，吕飞，周根良，
申请(专利权)人：江苏吉鑫风能科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：