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一种泵阀用耐蚀耐磨耐高温合金钢材料及其制备方法技术

技术编号:9827173 阅读:108 留言:0更新日期:2014-04-01 16:32
一种泵阀用耐蚀耐磨耐高温合金钢材料,其含有的化学元素成分及其质量百分比为:碳0.3-0.5、硅0.5-0.8、锰8.2-8.4、铬4.4-4.6、钼1.9-2.1、镍5.1-5.3、铌0.8-1.0、镁2.2-2.4、锌4-5、硼0.02-0.04、钛3.2-3.4、Be0.5-0.8、余量为铁及其它不可避免的杂质。本发明专利技术在低碳钢的基础上添加锰、硼、镁等元素,形成的合金钢具有极佳的耐腐蚀性、耐磨性、耐酸性强、硬度高的特点;本发明专利技术精炼剂用于铸造生产,气孔度降低1-2度,氧化夹杂物在2级左右。本发明专利技术合金钢用于泵阀,比普通不锈钢耐酸泵寿命提高一倍以上。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种泵阀用耐蚀耐磨耐高温合金钢材料,其含有的化学元素成分及其质量百分比为:碳0.3-0.5、硅0.5-0.8、锰8.2-8.4、铬4.4-4.6、钼1.9-2.1、镍5.1-5.3、铌0.8-1.0、镁2.2-2.4、锌4-5、硼0.02-0.04、钛3.2-3.4、Be0.5-0.8、余量为铁及其它不可避免的杂质。本专利技术在低碳钢的基础上添加锰、硼、镁等元素,形成的合金钢具有极佳的耐腐蚀性、耐磨性、耐酸性强、硬度高的特点;本专利技术精炼剂用于铸造生产,气孔度降低1-2度,氧化夹杂物在2级左右。本专利技术合金钢用于泵阀,比普通不锈钢耐酸泵寿命提高一倍以上。【专利说明】
本专利技术涉及金属材料制备领域,尤其涉及。
技术介绍
合金钢的发展已经有100多年的历史了,到目前为止,多种多样的合金钢在工业上被应用,主要有以下类型:调质钢、弹簧钢、滚动轴承钢、工具钢、特殊性能钢、耐热钢、低温钢等各种性能优异的合金钢。泵阀用的合金钢有多种多样,技术有很大进步,但是仍有很多问题存在,如耐磨性、硬度、防锈性能、耐腐蚀性能、耐高低温性能、脆性、韧性等,在很多场合还不能满足生产的要求,还需要进一步改进,以提高生产效率,降低成本,提高安全性,为高精尖技术发展提供保障,为社会发展提供动力,任务还很艰巨。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供,该合金材料具有耐腐蚀、耐酸、耐磨的优点。本专利技术的技术方案如下: 一种泵阀用耐蚀耐磨耐高温合金钢材料,其特征在于:其含有的化学元素成分及其质量百分比为:碳 0.3-0.5、硅 0.5-0.8、锰 8.2-8.4、铬 4.4-4.6、钥 1.9-2.1、镍 5.1-5.3、铌0.8-1.0、镁 2.2-2.4、锌 4-5、硼 0.02-0.04、钛 3.2-3.4,Be0.5-0.8、余量为铁及其它不可避免的杂质。所述的泵阀用耐蚀耐磨耐高温合金钢材料的生产方法,其特征在于: (1)、准备生铁与废铁按1:1-2比例作为铁基质来源,将生铁加入投入炉中熔化,进行脱硫、脱氧、采用精炼剂一次精炼、添加合金成分进行合金化,再加入废铁熔化、加入精炼剂二次精炼、检测并调整化学元素成分含量至合格、浇铸、铸后热处理等; (2)、合金化过程中向炉内投入合金元素的批次顺序为:(1)硅、铬、镍;(2)锰、钥、硼;(3)镁、锌、Be ; (4)其它剩余成分;各批次投入元素的时间间隔为19-22分钟,投料后搅拌均匀。所述的铸后热处理是:先由室温以200_220°C /小时速率升温至630_650°C,再以130-150°C /小时速率降温至490-510°C,再继续以200_220°C /小时速率升温至930-940°C,保温3-4小时;再以150_160°C /小时速率降温至640_650°C,再以200_220°C /小时速率升温至740-750°C,再以150-160°C /小时速率降温至570_590°C,保温50-70分钟;再以130-150°C /小时速率降温至300-31 (TC,保温2-3小时;再以140_150°C /小时速率升温至350-370°C,再以130-150°C /小时速率降温至220-230°C,再以140_150°C /小时速率升温至520-540°C,保温2-3小时,取出空冷即得。所述的精炼剂由下列重量份的原料制成:工具钢粉3-4白云石3-5、硫酸钠3-5、氯化铝 5-8、碳酸钾 3-5、凹凸棒土 8-10、NaBF4 5-8、氯化钠 3-5、Na2TiF6 8-10, NaF 5-8、石灰2-3、石英砂4-5、玉石粉3-4、蒙脱石1-2 ;制备方法是将各原料混合,加热至熔融状态,然后,浇注入纯净水中激冷,再粉碎成100-200目粉末;将所得粉末加入相当于粉末重量2-3%的硅烷偶联剂KH-550、1-2%的纳米碳粉,混合均匀后,在8_15Mpa下压制成坯,然后,在900-950°C下煅烧3-4小时,冷却后,再粉碎成150-250目粉末,即得。本专利技术的有益效果 本专利技术在低碳钢的基础上添加锰、硼、镁等元素,原料配比合理,分次投放原料,合理控制铸后热处理温度,形成的合金钢具有极佳的耐腐蚀性、耐磨性、耐酸性强、硬度高的特点;使用部分废铁作为原料,并经过二次精炼,使品质更稳定均一。本专利技术精炼剂用于铸造生产,明显提高成品率,特别是铸件中的气孔度降低1-2度,不会在铸件表面产生气孔,夹杂氧化物也明显降低,氧化夹杂物在2级左右。本专利技术合金钢用于泵阀,比普通不锈钢耐酸泵寿命提高一倍以上。【具体实施方式】一种泵阀用耐蚀耐磨耐高温合金钢材料,其含有的化学元素成分及其质量百分比为:碳0.3-0.5、硅0.5-0.8、锰8.2-8.4、铬4.4-4.6、钥 1.9-2.1、镍5.1-5.3、铌0.8-1.0、镁2.2-2.4、锌4-5、硼0.02-0.04、钛3.2-3.4、Be0.5-0.8、余量为铁及其它不可避免的杂质。所述的泵阀用耐蚀耐磨耐高温合金钢材料的生产方法为: (1)、准备生铁与废铁按1:1.5比例作为铁基质来源,将生铁加入投入炉中熔化,进行脱硫、脱氧、采用精炼剂一次精炼、添加合金成分进行合金化,再加入废铁熔化、加入精炼剂二次精炼、检测并调整化学元素成分含量至合格、浇铸、铸后热处理等; (2)、合金化过程中向炉内投入合金元素的批次顺序为:(1)硅、铬、镍;(2)锰、钥、硼;(3)镁、锌、Be ; (4)其它剩余成分;各批次投入元素的时间间隔为20分钟,投料后搅拌均匀。所述的铸后热处理是:先由室温以210°C /小时速率升温至640°C,再以140°C /小时速率降温至500°C,再继续以210°C /小时速率升温至935°C,保温3.5小时;再以155°C /小时速率降温至645°C,再以210°C /小时速率升温至745°C,再以155°C /小时速率降温至580°C,保温60分钟;再以140°C /小时速率降温至305°C,保温2.5小时;再以145°C /小时速率升温至360°C,再以140°C /小时速率降温至225°C,再以145°C /小时速率升温至530°C,保温2.5小时,取出空冷即得。所述的精炼剂由下列重量份(公斤)的原料制成:工具钢粉3.5白云石4、硫酸钠4、氯化招6、碳酸钾4、凹凸棒土 9、NaBF4 7、氯化钠4、似211?69、似? 7、石灰2.5、石英砂4.6、玉石粉3.5、蒙脱石1.5 ;制备方法是将各原料混合,加热至熔融状态,然后,浇注入纯净水中激冷,再粉碎成150目粉末;将所得粉末加入相当于粉末重量3%的硅烷偶联剂KH-550、2%的纳米碳粉,混合均匀后,在12Mpa下压制成坯,然后,在930°C下煅烧3.4小时,冷却后,再粉碎成190目粉末,即得。本专利技术泵阀用耐蚀耐磨耐高温合金钢材料的机械性能为:拉伸强度1355MPa,屈服强度963MPa,延伸率 14.3%,断面收缩率24%,冲击吸收功53J,冲击韧性62.4J/cm2,硬度 291HB。【权利要求】1.一种泵阀用耐蚀耐磨耐高温合金钢材料,其特征在于:其含有的化学元素成分及其质量百分比为:碳 0.3-0.5、硅 0.5-0.8、锰 8.2-8.4、铬 4.4-4.6、钥 1.9-2.本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种泵阀用耐蚀耐磨耐高温合金钢材料,其特征在于:其含有的化学元素成分及其质量百分比为:碳0.3?0.5、硅0.5?0.8、锰8.2?8.4、铬4.4?4.6、钼1.9?2.1、镍5.1?5.3、铌0.8?1.0、镁2.2?2.4、锌4?5、硼0.02?0.04、钛3.2?3.4、Be0.5?0.8、余量为铁及其它不可避免的杂质。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:张超
申请(专利权)人:张超
类型:发明
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