【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于合金材料，具体涉及一种耐腐蚀的合金及其制备方法和应用。
技术介绍
1、船舶在海洋环境中容易受到腐蚀的影响，主要是由水、盐和气候条件等因素引起的。海水中含有丰富的盐分和微生物，其中的氯离子、溶解的氧和硫化物等物质可以加速金属的腐蚀过程。海洋环境中的湿度、温度和气候变化都会对船舶造成一定的腐蚀影响。例如，高湿度和潮湿的气候会增加金属的腐蚀速度。海洋中存在一些污染物，如石油、化学物质和工业废水等，这些物质可能对船舶金属和涂层产生腐蚀作用。船舶在航行和停泊过程中可能会发生与其他物体的碰撞和摩擦，这些冲击和磨损也会导致金属腐蚀。
2、液压缸在船舶上是经常使用的装置。其暴露的使用环境使液压缸活塞杆表面经受海水或盐雾潮汽的异常腐蚀和磨损，需要采取一系列的保护措施。在海洋环境下，为了提高材料的耐腐蚀和耐磨损等性能，常使用特殊的合金材料。现有的合金材料虽然能实现较好的综合性能，但是在材料强度方面仍有进一步提升，尤其是耐腐蚀性方面仍不能满足船舶作业的要求。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是一种耐腐蚀的合金及其制备方法，制备的合金高硬度、高耐磨，耐腐蚀性好，综合性能优异，特别适合用于船舶上使用的液压缸的制备。
2、为了实现上述目的，本专利技术提供了以下技术方案：
3、本专利技术第一方面提供了一种耐腐蚀的合金，所述合金包括以下质量百分数的原料：b7～11％、mo23～28％、cr5～10％、c0.5～0.9％、nb1～4％、ti1～3％、pr0.4～0
4、进一步地，所述pr、y的总含量占原料的质量百分数≤1.0％。
5、本专利技术添加稀土混合物pr和y在合金中使合金中的金属间化合物表面形成一层稀土转化膜，阻碍腐蚀电子流动，提高合金的抗晶间腐蚀和应力腐蚀性能。随着稀土pr和y元素添加量的变化，合金组织形貌及结构随之发生变化，在本专利技术的体系中，当pr添加量分别为0.4～0.8％、0.1～0.5％时，铸态组织中合金中相呈细小点状，可有效起到微合金细化作用，可以改善合金的耐腐蚀性和耐磨性，同时提高合金的力学性能。当单一添加pr、y或混合添加pr、y的总含量大于1.0％，组织内可见粗大的块状相。本专利技术通过加入v和ti可以提高合金的耐腐蚀性能，增加其耐酸碱介质侵蚀的能力。mn的添加可以改善烧结时液相对硬质相的润湿性，从而细化晶粒，提高了硬质合金的抗弯强度。mo含量对合金的显微组织有较大影响，mo的添加量为40～45％时，合金的耐磨性最好。
6、进一步地，所述制备方法包括以下步骤：
7、(1)按比例称取各组分的原料；
8、(2)将合金的原料进行湿法球磨，获得混合粉末，65～75℃真空干燥10～15h；
9、(3)将干燥后的混合粉末送入压制模具中进行压制成型处理，得到压坯；
10、(4)在非氧气气氛下，将所述压坯进行烧结处理，得到烧结坯；
11、(5)对所述烧结坯进行热等静压处理，得到耐腐蚀的合金型材。
12、进一步地，所述湿法球磨的条件为：球磨介质为无水乙醇，每100g原料加入85～90g无水乙醇，球料比为5～7:1，球磨转速为300～350rpm，球磨时间为15～20h。
13、本专利技术选用湿法球磨比干法球磨球磨出的颗粒更均匀，合金的耐磨性更好，在研发过程中发现本专利技术的体系若使用干法球磨时添加粘结剂会降低合金最终产品耐腐蚀的稳定性和持久性。而本专利技术通过调整湿法球磨的条件使合金平均晶粒度更小，可减少颗粒团聚，提高合金致密度，合金最终产品的耐腐蚀性更持久。
14、进一步地，所述压制成型处理为冷等静压成型处理，压力为150～250mpa，保压时间为10～40min。
15、进一步地，烧结处理的条件为：烧结温度为1500～1600℃，升温速率为4～8℃/min，烧结时间1～2h。
16、进一步地，所述热等静压处理的步骤为：
17、第一步、热等静压温度1200～1300℃，热等静压压力110～120mpa，保温保压时间1～2h；
18、第二步、热等静压温度1350～1450℃，热等静压压力130～140mpa，保温保压时间1～2h；
19、第三步、热等静压温度1500-1600℃，热等静压压力150～160mpa，保温保压时间2～5h。
20、本专利技术经梯度热等静压处理后的合金具有更小的颗粒尺寸，孔隙度明显减小，力学性能提高。专利技术人还意外发现此条件下制备的合金具有优异的耐海洋微生物腐蚀性能。
21、进一步地，所述非氧气气氛为氮气、氢气或氩气气氛。
22、本专利技术第二方面提供了所述的耐腐蚀的合金的应用。
23、进一步地，所述合金在制备船舶上的设备中的应用。
24、进一步地，所述合金用于制备船舶上用的液压缸，所述液压缸包括耳环和活塞杆，所述耳环和活塞杆的一端连接，活塞杆的另一端设有活塞，活塞杆外部设有缸筒，活塞和缸筒之间设有密封件a；缸筒和活塞杆靠近耳环的一端之间设有导向套，导向套和活塞杆之间设有密封件b。
25、本专利技术的合金用于制造船舶用液压缸需要更强的硬度、抗弯性能、耐磨性和耐腐蚀性，本专利技术的合金赋予其优异的力学性能。并且本专利技术的液压缸主要是在海洋等条件下使用，合金优良的耐腐蚀性和耐磨性，延长了液压缸的使用时间，降低更换的成本。
26、液压缸常常在恶劣的环境条件下工作，可能接触到湿气、水、化学物质等导致腐蚀的介质。液压缸的活塞杆在运动时与密封件紧密接触，如果活塞杆表面受到腐蚀，会导致密封件磨损加剧，从而影响液压缸的性能和寿命。活塞杆是承受液压缸推力或拉力的关键部件，如果遭受腐蚀，会导致活塞杆强度下降、疲劳开裂或变形等问题，进而降低液压缸的寿命。腐蚀会导致液压缸活塞杆的直径变小，这会影响密封性能和运动平稳性。防止腐蚀可以提高系统的可靠性，确保液压系统正常工作。在此情况下，还可以在活塞杆表面进行激光熔覆，进一步提升活塞杆的性能。
27、进一步的，以碳化铬粉末为熔覆原料，采用激光熔覆的方法在活塞杆表面形成熔覆层，其中，所述碳化铬粉末呈灰色，碳化铬为斜方晶体结构，碳化铬粉末的化学成分组成wt％：总碳13.2±0.2％，游离碳≤0.3％，杂质含量o≤1％，n≤0.1％，fe≤0.1％，ca≤0.02％，si≤0.05％，na≤0.01％，al≤0.02％，平均粒度fsss≤1.0μm。购自湖南华斯盛科技股份有限公司。
28、进一步地，激光束相对于活塞杆表面扫描的速率为8～10m/min；激光熔覆的激光束的激光功率为2～4kw。
29、本专利技术利用激光熔覆在活塞杆表面添加碳化铬熔覆材料，并利用高能量密度的激光束熔化填充材料，使得熔覆层和活塞杆发生冶金结合，该碳化铬和活塞杆的合金结合性较好，可以进一步明显的改善活塞杆的综合性能，提升活塞杆的服役寿命，对耐腐蚀和耐磨性进一步提升。...
【技术保护点】
1.一种耐腐蚀的合金，其特征在于，所述合金包括以下质量百分数的原料：B7～11％、Mo23～28％、Cr5～10％、C0.5～0.9％、Nb1～4％、Ti1～3％、Pr0.4～0.8％、Y0.1～0.5％和Mn1～4％，Ni余量。
2.根据权利要求1所述的一种耐腐蚀的合金，其特征在于，所述Pr和Y的总含量占原料的质量百分数≤1.0％。
3.权利要求1所述的耐腐蚀的合金的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的耐腐蚀的合金的制备方法，其特征在于，所述湿法球磨的条件为：球磨介质为无水乙醇，每100g原料加入85～90g无水乙醇，球料比为5～7:1，球磨转速为300～350rpm，球磨时间为15～20h。
5.根据权利要求3所述的耐腐蚀的合金的制备方法，其特征在于，所述压制成型处理为冷等静压成型处理，压力为150～250MPa，保压时间为10～40min。
6.根据权利要求3所述的耐腐蚀的合金的制备方法，其特征在于，所述烧结处理的条件为：烧结温度为1500～1600℃，升温速率为4～8℃/mi
7.根据权利要求3所述的耐腐蚀的合金的制备方法，其特征在于，所述热等静压处理的步骤为：
8.根据权利要求7所述的耐腐蚀的合金的制备方法，其特征在于，所述非氧气气氛为氮气、氢气或氩气气氛。
9.权利要求1或2所述的耐腐蚀的合金的应用。
10.根据权利要求9所述的耐腐蚀的合金的应用，其特征在于，所述合金用于制备船舶上用的液压缸，所述液压缸包括耳环和活塞杆，所述耳环和活塞杆的一端连接，活塞杆的另一端设有活塞，活塞杆外部设有缸筒，活塞和缸筒之间设有密封件A；缸筒和活塞杆靠近耳环的一端之间设有导向套，导向套和活塞杆之间设有密封件B。
...【技术特征摘要】
1.一种耐腐蚀的合金，其特征在于，所述合金包括以下质量百分数的原料：b7～11％、mo23～28％、cr5～10％、c0.5～0.9％、nb1～4％、ti1～3％、pr0.4～0.8％、y0.1～0.5％和mn1～4％，ni余量。
2.根据权利要求1所述的一种耐腐蚀的合金，其特征在于，所述pr和y的总含量占原料的质量百分数≤1.0％。
3.权利要求1所述的耐腐蚀的合金的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的耐腐蚀的合金的制备方法，其特征在于，所述湿法球磨的条件为：球磨介质为无水乙醇，每100g原料加入85～90g无水乙醇，球料比为5～7:1，球磨转速为300～350rpm，球磨时间为15～20h。
5.根据权利要求3所述的耐腐蚀的合金的制备方法，其特征在于，所述压制成型处理为冷等静压成型处理，压力为150...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴必凯，葛清，黄文政，
申请(专利权)人：广州中远海运船舶工程有限公司，
类型：发明
国别省市：
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