一種耐氧化性介質(zhì)高溫腐蝕的不銹鋼泵閥鑄件及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及不銹鋼鑄件技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種耐氧化性介質(zhì)高溫腐蝕的不銹鋼栗閥鑄件及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]不銹鋼栗、閥廣泛的應(yīng)用于化工、石化、石油、造紙、采礦、電力、液化氣、食品、制藥、給排水、市政、機(jī)械設(shè)備配套、電子工業(yè)，城建等領(lǐng)域。栗是輸送各種不同介質(zhì)的部件，而閥門是管路流體輸送系統(tǒng)中控制部件，它是用來(lái)改變通路斷面和介質(zhì)流動(dòng)方向，具有導(dǎo)流、截止、調(diào)節(jié)、節(jié)流、止回、分流或溢流卸壓等功能、兩者常常配套使用。
[0003]由于不銹鋼栗、閥門接觸的介質(zhì)多種多樣，可能是水、蒸汽、油品、氣體、泥漿、各種腐蝕性介質(zhì)、液態(tài)金屬和放射性流體等等，因此對(duì)栗閥材料的性能要求較高，目前市場(chǎng)上的栗閥合金鋼性能參差不齊，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足生產(chǎn)需求，急需從工藝和配方上著手，獲得更為尚質(zhì)尚效的不鎊鋼材料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明目的就是為了彌補(bǔ)已有技術(shù)的缺陷，提供一種耐氧化性介質(zhì)高溫腐蝕的不銹鋼栗閥鑄件及其制備方法。
[0005]本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種耐氧化性介質(zhì)高溫腐蝕的不銹鋼栗閥鑄件，該不銹鋼鑄件中各組分的重量百分?jǐn)?shù)為:Cr:10-15%、Mn:0.4-0.6%、N1:4.0-5.0%、Β:0.2-0.3%、Zr:0.4-0.5%、Ta:0.4-0.5%、S1:0.2-0.3%、Mg: 1.0-1.5%、N < 0.03%、S<0.03%、P<0.03%、C < 0.25%、精煉劑0.3-0.4%，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)。
[0006]所述的精煉劑由以下重量百分比的原料制成:蜂窩陶瓷粉5-6、石墨烯0.1-0.2、無(wú)水乙醇10-12、Ca含量為75-80wt.%的Al-Ca中間合金粉5-6、RE含量為10-15wt.%Al-RE中間合金粉3-4、硬脂酸1_2，該精煉劑的制備方法為:先將Al-Ca中間合金粉、A1_RE中間合金粉一起投入球磨罐中，攪拌混合均勻后加入無(wú)水乙醇、硬脂酸、石墨烯，在密閉條件下球磨混合2-3h，球磨結(jié)束后加入蜂窩陶瓷粉，繼續(xù)研磨20-30min，研磨結(jié)束后將混合物料取出，室溫干燥，完全除去無(wú)水乙醇和硬脂酸，即得。
[0007]所述的一種耐氧化性介質(zhì)高溫腐蝕的不銹鋼栗閥鑄件的制備方法為:
(1)將除精煉劑外的各原料按照元素重量配比投入熔煉爐中，加熱至1560°C_1680°C熔煉，隨后加入精煉劑，攪拌混合均勻后將熔液升溫至1600-1700°C，精煉處理40-50min，最后將所得熔液經(jīng)過(guò)排渣、脫氣后澆注至模具腔中，自然冷卻至室溫后脫模，得鑄錠；
(2)將所得的鑄錠表面處理后以100-120°C/h的升溫速率加熱至750-800°C，保溫3-4h，隨后水冷淬火至550-600°C，保溫2-3h后繼續(xù)空冷至320-350°C，保溫l_2h后以80-100°C/h的速度升溫至580-620°C，保溫2-3h后空冷至室溫即得。
[0008]本發(fā)明在低碳鋼具備良好韌性和塑性的基礎(chǔ)上適當(dāng)提高了B、Zr、Mg等元素的用量，賦予了鑄件材料良好的力學(xué)性能，加工性好，熱穩(wěn)定性好，對(duì)氧化性介質(zhì)有優(yōu)異的抗氧化能力，提高栗閥使用壽命，保證生產(chǎn)完全，在熔液中加入的由蜂窩陶瓷粉負(fù)載納米化Ca-RE中間相合金粉及石墨烯復(fù)合精煉劑在鋼液中性能更為穩(wěn)定，除雜化渣效率高，可有效的提高鋼液的純凈度，從而改善鑄件的質(zhì)量，防止縮孔和開(kāi)裂，經(jīng)多次熱處理后得到的不銹鋼性能穩(wěn)定，達(dá)到了節(jié)能高效的生產(chǎn)效果。
【具體實(shí)施方式】
[0009]該實(shí)施例不銹鋼鑄件中各組分的重量百分?jǐn)?shù)為:Cr: 10 %、Mn: 0.4%、N1: 4.0%、B:
0.2%、Zr:0.4%、Ta:0.4%、S1:0.2%、Mg:1.0%、N<0.03%、S<0.03%、P<0.03%、C:0.25%、精煉劑0.3%，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)。
[0010]其中精煉劑由以下重量百分比的原料制成:蜂窩陶瓷粉5、石墨烯0.1、無(wú)水乙醇10、Ca含量為75wt.%的Al-Ca中間合金粉5、RE含量為10wt.%Al-RE中間合金粉3、硬脂酸1，該精煉劑的制備方法為:先將Al-Ca中間合金粉、A1-RE中間合金粉一起投入球磨罐中，攪拌混合均勻后加入無(wú)水乙醇、硬脂酸、石墨烯，在密閉條件下球磨混合2.5h，球磨結(jié)束后加入蜂窩陶瓷粉，繼續(xù)研磨20min，研磨結(jié)束后將混合物料取出，室溫干燥，完全除去無(wú)水乙醇和硬脂酸，即得。
[0011]該實(shí)施例不銹鋼的制備方法為:
(1)將除精煉劑外的各原料按照元素重量配比投入熔煉爐中，加熱至1600°c熔煉，隨后加入精煉劑，攪拌混合均勻后將熔液升溫至1650°C，精煉處理40min，最后將所得熔液經(jīng)過(guò)排渣、脫氣后澆注至模具腔中，自然冷卻至室溫后脫模，得鑄錠；
(2)將所得的鑄錠表面處理后以100°C/h的升溫速率加熱至750°C，保溫3h，隨后水冷淬火至550°C，保溫2h后繼續(xù)空冷至320°C，保溫lh后以80°C/h的速度升溫至580°C，保溫2h后空冷至室溫即得。
[0012]制備得到的鑄件性能測(cè)試結(jié)果為:
25°C條件下拉伸強(qiáng)度:825.4MPa，屈服強(qiáng)度:405.3MPa，沖擊韌性:70.5J/cm2，氧化失重率為3.5%;在400°C條件下拉伸強(qiáng)度:754.3MPa，屈服強(qiáng)度:374.8MPa，沖擊韌性:63.5J/cm2，氧化失重率為5.4%;在600°C條件下拉伸強(qiáng)度685.2MPa，屈服強(qiáng)度:350.4MPa，沖擊韌性:60.5J/cm2，氧化失重率為8.6%。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種耐氧化性介質(zhì)高溫腐蝕的不銹鋼栗閥鑄件，其特征在于，該不銹鋼鑄件中各組分的重量百分?jǐn)?shù)為:Cr:10-15%、Mn:0.4-0.6%、N1:4.0-5.0%、Β:0.2-0.3%、Zr:0.4-0.5%、Ta:0.4-0.5%、S1:0.2-0.3%、Mg:l.0-1.5%、Ν< 0.03%、S<0.03%、P<0.03%、C< 0.25%、精煉劑0.3-0.4%，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)。2.如權(quán)利要求1所述的一種耐氧化性介質(zhì)高溫腐蝕的不銹鋼栗閥鑄件，其特征在于:所述的精煉劑由以下重量百分比的原料制成:蜂窩陶瓷粉5-6、石墨烯0.1-0.2、無(wú)水乙醇10-12、Ca含量為75-80wt.%的Al-Ca中間合金粉5-6、RE含量為10-15wt.%Al-RE中間合金粉3-4、硬脂酸1-2，該精煉劑的制備方法為:先將Al-Ca中間合金粉、A1-RE中間合金粉一起投入球磨罐中，攪拌混合均勻后加入無(wú)水乙醇、硬脂酸、石墨烯，在密閉條件下球磨混合2-3h，球磨結(jié)束后加入蜂窩陶瓷粉，繼續(xù)研磨20-30min，研磨結(jié)束后將混合物料取出，室溫干燥，完全除去無(wú)水乙醇和硬脂酸，即得。3.如權(quán)利要求1所述的一種耐氧化性介質(zhì)高溫腐蝕的不銹鋼栗閥鑄件的制備方法，其特征在于，所述的制備方法為: (1)將除精煉劑外的各原料按照元素重量配比投入熔煉爐中，加熱至1560°C_1680°C熔煉，隨后加入精煉劑，攪拌混合均勻后將熔液升溫至1600-1680°C，精煉處理40-50min，最后將所得熔液經(jīng)過(guò)排渣、脫氣后澆注至模具腔中，自然冷卻至室溫后脫模，得鑄錠； (2)將所得的鑄錠表面處理后以100-120°C/h的升溫速率加熱至750-800°C，保溫3-4h，隨后水冷淬火至550-600°C，保溫2-3h后繼續(xù)空冷至320-350°C，保溫l_2h后以80-100°C/h的速度升溫至580-620°C，保溫2-3h后空冷至室溫即得。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種耐氧化性介質(zhì)高溫腐蝕的不銹鋼泵閥鑄件，該不銹鋼鑄件在低碳鋼具備良好韌性和塑性的基礎(chǔ)上適當(dāng)提高了B、Zr、Mg等元素的用量，賦予了鑄件材料良好的力學(xué)性能，加工性好，熱穩(wěn)定性好，對(duì)氧化性介質(zhì)有優(yōu)異的抗氧化能力，提高泵閥使用壽命，保證生產(chǎn)完全，在熔液中加入的由蜂窩陶瓷粉負(fù)載納米化Ca-RE中間相合金粉及石墨烯復(fù)合精煉劑在鋼液中性能更為穩(wěn)定，除雜化渣效率高，可有效的提高鋼液的純凈度，從而改善鑄件的質(zhì)量，防止縮孔和開(kāi)裂，經(jīng)多次熱處理后得到的不銹鋼性能穩(wěn)定，達(dá)到了節(jié)能高效的生產(chǎn)效果。
【IPC分類】C22C33/04, C22C38/54
【公開(kāi)號(hào)】CN105420625
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510833819
【發(fā)明人】吳壽濤
【申請(qǐng)人】銅陵市經(jīng)緯流體科技有限公司
【公開(kāi)日】2016年3月23日
【申請(qǐng)日】2015年11月25日