[發明專利]超級雙相不銹鋼離心泵泵體鑄件制作工藝

無效

• 申請號: 201210101349.5
• 申請日: 2012-04-10
• 公開（公告）號: CN102626769A
• 公開（公告）日: 2012-08-08
• 發明（設計）人: 高忠林;徐江平;陳爽;李國建
• 申請（專利權）人: 遵義拓特鑄鍛有限公司
• 主分類號: B22C9/22
• 分類號: B22C9/22;B22C9/08;B22D25/02
• 代理公司: 遵義市遵科專利事務所 52102
• 代理人: 宋妍麗

技術領域

本發明涉及一種超級雙相不銹鋼離心泵泵體的鑄件制作工藝，屬于流體輸送設備鑄造技術領域。

背景技術

第三代超級雙相不銹鋼屬于新型材料，以瑞典開發成功SAF2507為典型代表，主要應用于鍛壓行業，具有超低碳（≤0.03%）、PREN大于40、高鉻（≥25%）、高鉬（≥4%）、高氮（0.1―0.3%）的成分特點，具有很高的耐蝕性能和抗磨損性能，逐漸成為海水或氯化腐蝕介質中各種設備的使用材料。

目前超級雙相不銹鋼之所以沒有能迅速應用和推廣于鑄件，障礙在于其鐵素體含量太高，易析出脆性產生鑄造裂紋，但是為保證抗磨損和腐蝕性能又需要嚴格控制鐵素體含量范圍，同時還存在冶煉、熱處理后無法達到鐵素體含量控制要求和抗腐蝕性能差的難點。對于結構復雜、壁厚差異大的鑄件，因制造工序多，使用超級雙相不銹鋼鑄造難度更大，因此目前用于海水或者鹵素介質中的耐腐蝕材料依然使用奧氏體不銹鋼或者X2CrNiMoN22-5-2等第二代雙相不銹鋼，但所述奧氏體不銹鋼或者第二代雙相不銹鋼需要采用涂層和陰極保護技術，存在耗電、易磨損、工藝復雜的缺點。

發明內容

本發明的目的在于針對上述問題，提供一種超級雙相不銹鋼離心泵泵體鑄件制作工藝方法，解決超級雙相不銹鋼泵體鑄件因材料鐵素體含量高、鑄件結構復雜、壁厚差異大、冷卻不均勻、脆性相析出溫度范圍大導致容易產生裂紋、粘砂等問題，得到一種具有尺寸精度高，內部組織致密，流道內腔無粘砂、耐孔蝕、耐磨，運行可靠，功效高、使用壽命長的超級雙相不銹鋼離心泵泵體鑄件，從而替代依靠涂層和陰極保護技術提高腐蝕性能的傳統材料。

本發明所述超級雙相不銹鋼離心泵泵體鑄件制作工藝，包括預制砂型、材料冶煉、鑄件澆注，開箱落砂和熱處理工序，所述各工序具體步驟及要求為：

1）預制砂型：其中砂型流道砂芯采用鉻鐵礦呋喃樹脂砂，并鉻鐵礦呋喃樹脂砂的外層填入石英呋喃樹脂砂，組成整體砂芯，澆注系統為底注布置，使用陶瓷材料制成直澆道，內澆道的截面面積為直澆道截面積的1.2-1.5倍，下箱底面設置外冷鐵，外冷鐵的安放間距為10-15mm，上箱均勻設置多個冒口；

2）材料冶煉：選用超級雙相不銹鋼材料ZG00Cr25Ni7Mo4N冶煉，檢測并控制鋼液的化學水分符合C≤0.03%，Si：0.4～0.7%，Mn：0.5～0.8%，S≤0.030%，P≤0.030%，Cr：24.5～25%，Ni：7～7.5%，Mo：4～4.5%，N：0.15～0.25%，Nb：0.12%，其余是鐵元素，鋼液鐵素體含量40～45%，PREN值41～43；

3）鑄件澆注：澆注溫度控制在1540-1560℃，等冒口凝固后去除載荷；

4）開箱落砂；鑄件在砂型型腔內冷卻至1000-1100℃時，開箱落砂，進行強制風冷，同時對鑄件厚大部位再加噴霧冷卻，去除澆注系統和冒口；

5）熱處理：在泵體鑄件冷卻至300℃±10℃時入爐，保溫2-3小時后以200℃/h快速升溫至1130℃，再保溫4小時，隨爐冷至1050℃時淬火。

選用的超級雙相不銹鋼材料ZG00Cr25Ni7Mo4N采用中頻感應電爐+VOD雙聯法冶煉。

本發明所述制作工藝，使超級雙相不銹鋼材料在結構復雜的鑄件上得以成功運用，可制得超級雙相不銹鋼離心泵泵體鑄件，使泵體省去涂層和陰極保護工序，降低了制造和維護成本，同時提高了其耐磨和抗孔蝕性能，延長其使用壽命。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明所述超級雙相不銹鋼離心泵泵體鑄件制作工藝進行詳細說明：

實施例為一種十級離心泵泵體，其幾何尺寸為2360×1080×345mm、壁厚17～145mm不等、流道復雜、狹窄，擬用超級雙相不銹鋼ZG00Cr25Ni7Mo4N制作鑄件，其鑄造工藝方法如下：

以砂型制備、材料冶煉、鑄件澆注、開箱落砂和熱處理工序為基礎進行，具體步驟及要求為：