一种矿井防爆设备的外壳用高强度合金材料制造技术

本发明专利技术涉及合金技术领域，且公开了一种矿井防爆设备的外壳用高强度合金材料，其特征在于，包括以下组成元素及各成分的重量百分比含量为：C：0.14

【技术实现步骤摘要】
一种矿井防爆设备的外壳用高强度合金材料


[0001]本专利技术涉及特种合金
，特别是涉及一种矿井防爆设备的外壳用高强度合金材料。

技术介绍

[0002]合金是宏观均匀，含有金属元素的多元化学物质，一般具有金属特性，任何元素均可采用作合金元素，但大量加入的仍是金属，组成合金的最基本的、独立的物质称组元，或简称为元，由两个组元组成的合金称为二元合金，由三个组元组成的合金称为三元合金，由三个以上组元组成的合金称为多元合金，固态下，合金可能呈单相亦可能呈复相的混合物。
[0003]现有的矿井防爆设备的外壳对其厚底的要求极高，外壳用的高强度合金材料在冶炼后，金属中会含有气体，使其被氧化，使其厚度不精确，后续需要进行电渣重熔，来提高金属纯度，使得该种高强度合金的制造工艺繁琐，且成本高，同时合金中的铬元素的配入量控制不好，会影响外壳的耐腐蚀性能。

技术实现思路

[0004]针对上述技术问题，本专利技术的目的是提供一种矿井防爆设备的外壳用高强度合金材料。
[0005]为达到本专利技术的目的，本专利技术的一种矿井防爆设备的外壳用高强度合金材料，包括以下组成元素及各成分的重量百分比含量为：C：0.14
‑
0.17％；Si：0.20
‑
0.40％；Mn：0.30
‑
0.50％；P≤0.020％；S≤0.010％；Ni≤56％；Cr：17.0
‑
18.0％；Mo≤0.02％；余量为Al及不可避免的杂质。
[0006]优选地，包括以下组成元素及各成分的重量百分比含量为：C：0.016％；Si：0.24％；Mn：0.44％；P：0.015％；S：0.004％；Ni：53％；Cr：17.3％；Mo：0.01％；余量为Al及不可避免的杂质。
[0007]优选地，包括以下组成元素及各成分的重量百分比含量为：C：0.015％；Si：0.38％；Mn：0.39％；P：0.011％；S：0.0045％；Ni：46％；Cr：17.8％；Mo：0.014％；余量为Al及不可避免的杂质。
[0008]优选地，包括以下组成元素及各成分的重量百分比含量为：C：0.014％；Si：0.30％；Mn：0.47％；P：0.015％；S：0.0037％；Ni：48％；Cr：17.6％；Mo：0.018％；余量为Al及不可避免的杂质。
[0009]一种矿井防爆设备的外壳用高强度合金材料的制备方法，包括以下步骤：
[0010]a、真空冶炼：
[0011](1)原辅材料应确保无杂质、无油污、无潮湿并按工艺要求进行认真烘烤后使用，配料严格控制各元素的配入量；
[0012](2)熔铸温度为665
‑
675℃，熔铸初期速度为0
‑
30mm/min，铸锭正常浇注速度为50
‑
60mm/min，熔铸冷却水流量为3
‑
8m3/min；
[0013](3)真空冶炼按焊丝冶炼工艺执行，严格控制碳含量带入；
[0014](4)精炼期真空度≤8Pa，采用不少于两次的高温瞬时精炼和一次低温长时精炼；
[0015](5)精炼温度1600℃，全过程可不充氩气。
[0016]b、锻造：
[0017](1)锻造加热温度1180
‑
1220℃，保温应≥90min；
[0018](2)开锻温度≥1100℃，终锻温度≥950℃。
[0019]c、热轧：
[0020](1)轧道次分为七次，单次热轧率为30
‑
35％；
[0021](2)加热制度1170℃
‑
1200℃，保温45分钟；
[0022](3)开轧温度≥1100℃，终轧温度≥900℃。
[0023]d、焊接方式:
[0024](1)隔爆小型外壳采用单面满焊；
[0025](2)较大的隔爆外壳采用双面满焊。
[0026]e、去应力:
[0027]外壳焊接完成后需做时效振动或者热处理，再车铣隔爆面。
[0028]F、水压试验:
[0029](1)检验各个隔爆腔焊逢质量，以及壳体强度；
[0030](2)方法:壳体精加工后对所有独立腔体分别做水压试验，压力为1MPa保压12s不允许有渗漏和壳体结构损坏或可能影响隔爆性能的永久变形则认定为合格。
[0031]采用本专利技术所设计的矿井防爆设备的外壳用高强度合金材料及其制造工艺与现有技术相比，具有如下优点：
[0032]1.该种矿井防爆设备的外壳用高强度合金材料，直接采用真空冶炼，将壳体中的气体含量减到最少，防止壳体在加工过程中被氧化，同时不需要进行后续的电渣重熔来提高壳体中金属的纯度，使得壳体厚度的精确度得到保障，极大的简化了工艺流程。
[0033]2.该种矿井防爆设备的外壳用高强度合金材料，合理的控制了铬元素的配入量，使得铬元素在合金中充分发挥其良好的耐蚀性能，使得壳体在矿井中有较好的腐蚀性。
[0034]3.该种矿井防爆设备的外壳用高强度合金材料，制造工艺步骤简练，成本低，便于推广。
附图说明
[0035]无。
具体实施方式
[0036]为使对本专利技术的目的、构造、特征、及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细说明如下。
[0037]实施例1：
[0038]一种矿井防爆设备的外壳用高强度合金材料，包括以下组成元素及各成分的重量百分比含量为：C：0.016％；Si：0.24％；Mn：0.44％；P：0.015％；S：0.004％；Ni：53％；Cr：17.3％；Mo：0.01％；余量为Al及不可避免的杂质。
[0039]实施例2：
[0040]一种矿井防爆设备的外壳用高强度合金材料，包括以下组成元素及各成分的重量百分比含量为：C：0.015％；Si：0.38％；Mn：0.39％；P：0.011％；S：0.0045％；Ni：46％；Cr：17.8％；Mo：0.014％；余量为Al及不可避免的杂质。
[0041]实施例3：
[0042]一种矿井防爆设备的外壳用高强度合金材料，包括以下组成元素及各成分的重量百分比含量为：C：0.014％；Si：0.30％；Mn：0.47％；P：0.015％；S：0.0037％；Ni：48％；Cr：17.6％；Mo：0.018％；余量为Al及不可避免的杂质。
[0043]一种矿井防爆设备的外壳用高强度合金材料，包括以下步骤：
[0044]a、真空冶炼：
[0045](1)原辅材料应确保无杂质、无油污、无潮湿并按工艺要求进行认真烘烤后使用，配料严格控制各元素的配入量；
[0046](2)熔铸温度为665
‑
675℃，熔铸初期速度为0
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30mm/min，铸锭正常浇注速度为50
‑
60mm/min，熔铸冷却水流量为3
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种矿井防爆设备的外壳用高强度合金材料，其特征在于，包括以下组成元素及各成分的重量百分比含量为：C：0.14
‑
0.17％；Si：0.20
‑
0.40％；Mn：0.30
‑
0.50％；P≤0.020％；S≤0.010％；Ni≤56％；Cr：17.0
‑
18.0％；Mo≤0.02％；余量为Al及不可避免的杂质。2.根据权利要求1所述的一种矿井防爆设备的外壳用高强度合金材料，其特征在于，包括以下组成元素及各成分的重量百分比含量为：C：0.016％；Si：0.24％；Mn：0.44％；P：0.015％；S：0.004％；Ni：53％；Cr：17.3％；Mo：0.01％；余量为Al及不可避免的杂质。3.根据权利要求1所述的一种矿井防爆设备的外壳用高强度合金材料，其特征在于，包括以下组成元素及各成分的重量百分比含量为：C：0.015％；Si：0.38％；Mn：0.39％；P：0.011％；S：0.0045％；Ni：46％；Cr：17.8％；Mo：0.014％；余量为Al及不可避免的杂质。4.根据权利要求1所述的一种矿井防爆设备的外壳用高强度合金材料，其特征在于，包括以下组成元素及各成分的重量百分比含量为：C：0.014％；Si：0.30％；Mn：0.47％；P：0.015％；S：0.0037％；Ni：48％；Cr：17.6％；Mo：0.018％；余量为Al及不可避免的杂质。5.根据权利要求1所述的一种矿井防爆设备...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘勇华，
申请(专利权)人：兴化市聚鑫不锈钢有限公司，
类型：发明
国别省市：