[發(fā)明專利]高強(qiáng)度不銹鋼泵軸材料及其制造方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310333368.5
• 申請日: 2013-08-02
• 公開（公告）號: CN103451566A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 何祥炎;黃先功
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽三聯(lián)泵業(yè)股份有限公司
• 主分類號: C22C38/58
• 分類號: C22C38/58;C22B9/20
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于冶金材料技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種高強(qiáng)度不銹鋼泵軸材料及其制造方法。

背景技術(shù)

水泵是輸送液體或使液體增壓的機(jī)械。它將原動機(jī)的機(jī)械能或其他外部能量傳送給液體，使液體能量增加，主要用來輸送液體包括水、油、酸堿液、乳化液、懸乳液和液態(tài)金屬等，也可輸送液體、氣體混合物以及含懸浮固體物的液體。水泵主要由泵殼、泵蓋、泵軸、葉輪及密封系統(tǒng)組成。由于水泵的工作條件復(fù)惡劣雜、所以不同用途的水泵對部件的要求不同，包括有耐酸、耐堿、耐鹽霧、耐熱、耐高溫等。因此，需要研究不同的不銹鋼材料來滿足現(xiàn)實的需要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種高強(qiáng)度不銹鋼泵軸材料及其制造方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種高強(qiáng)度不銹鋼泵軸材料，其特征在于：其中含有下列重量百分比的元素成分：C0.01—0.03、Mn4.3-4.5、Cr19.0—19.?8、Ni6.0-6.3、Ga1.4-1.6、Nb3.2-3.4、Mo1.6-1.8、Zn3.2-3.5、Ca0.4-0.6、Cu1.2-1.4、S、P小于0.03、余量為鐵。

高強(qiáng)度不銹鋼泵軸材料的制造方法，包括熔煉、電渣重熔、鍛造，其特征在于：

（1）、熔煉：按元素含量向真空感應(yīng)爐中投放生鐵、廢鋼及各元素原料，生鐵、廢鋼二者的重量比為1：1-1.2，在1600-1650℃下熔煉熔化后，待熔化結(jié)束后，取樣分析并調(diào)整，并脫氧造渣，待分析結(jié)果符合要求后，降低出鋼溫度至1550-1580℃，并澆注出鋼至鋼包，鋼水澆注溫度控制在1480-1500℃，得到電渣棒；

（2）、真空電弧重熔：先向電渣爐內(nèi)加入電渣棒，裝好結(jié)晶器，加好引弧劑，通電，引弧和加入熔渣，將熔渣熔化在電爐中，將電渣棒熔化，等結(jié)晶器鋼液到設(shè)定區(qū)域后停電，自然冷卻10?小時后，脫模形成圓錠；

所述的熔渣由下列重量份的原料制成：

氧化鎂3-4、氧化鋅1-2、硫酸鋁2-3、Bi₂O₃1-2、二硼化釩5-6、秸稈灰燼1-2、鋁粉1-2、硅烷偶聯(lián)劑KH550?3-4；制備方法是將除硅烷偶聯(lián)劑KH550外的其它原料混合，加水研磨成40-100μm的粉末，然后烘干，加入硅烷偶聯(lián)劑KH550研磨分散均勻即可；

（3）、鍛造。

本發(fā)明不銹鋼材料耐高溫、耐腐蝕，力學(xué)性能好，達(dá)到高強(qiáng)度，使用本發(fā)明材料的不銹鋼泵軸的強(qiáng)度Rm≥1050Mpa，能滿足泵軸強(qiáng)度要求。

具體實施方式

一種高強(qiáng)度不銹鋼泵軸材料，其中含有下列重量百分比的元素成分：C0.01—0.03、Mn4.3-4.5、Cr19.0—19.?8、Ni6.0-6.3、Ga1.4-1.6、Nb3.2-3.4、Mo1.6-1.8、Zn3.2-3.5、Ca0.4-0.6、Cu1.2-1.4、S、P小于0.03、余量為鐵。

高強(qiáng)度不銹鋼泵軸材料的制造方法，包括熔煉、電渣重熔、鍛造：

（1）、熔煉：按元素含量向真空感應(yīng)爐中投放生鐵、廢鋼及各元素原料，生鐵、廢鋼二者的重量比為1：1-1.2，在1600-1650℃下熔煉熔化后，待熔化結(jié)束后，取樣分析并調(diào)整，并脫氧造渣，待分析結(jié)果符合要求后，降低出鋼溫度至1550-1580℃，并澆注出鋼至鋼包，鋼水澆注溫度控制在1480-1500℃，得到電渣棒；

（2）、真空電弧重熔：先向電渣爐內(nèi)加入電渣棒，裝好結(jié)晶器，加好引弧劑，通電，引弧和加入熔渣，將熔渣熔化在電爐中，將電渣棒熔化，等結(jié)晶器鋼液到設(shè)定區(qū)域后停電，自然冷卻10?小時后，脫模形成圓錠；

所述的熔渣由下列重量份（公手）的原料制成：

氧化鎂3、氧化鋅2、硫酸鋁2、Bi₂O₃1、二硼化釩6、秸稈灰燼2、鋁粉1、硅烷偶聯(lián)劑KH550?3；制備方法是將除硅烷偶聯(lián)劑KH550外的其它原料混合，加水研磨成40-100μm的粉末，然后烘干，加入硅烷偶聯(lián)劑KH550研磨分散均勻即可；

（3）、鍛造：將鋼錠加熱至1050～1100℃，進(jìn)行鍛造開坯或鍛造鍛件，再將鋼坯再加熱至1050～1100℃，進(jìn)行軋制，然后爐冷至450℃，空冷退火處理。

本發(fā)明熔渣的脫氧、脫硫、脫磷率在65-75%之間，去除不銹鋼液中的夾雜物及使夾雜物變性效果好、凈化鋼液提高了鋼的內(nèi)部質(zhì)量，鑄件中的氣孔度降低1-2度，得到有效的控制。

經(jīng)檢測，本發(fā)明不銹鋼材料，其抗拉強(qiáng)度大于1090?MPa?、屈服強(qiáng)度≥998Mpa；延伸率可以達(dá)到9％。另外，本發(fā)明的不銹鋼材料耐熱性能良好，而且其加工性能良好。進(jìn)行鹽霧試驗（SWAAT?試驗）。腐蝕試驗時間設(shè)定為800?小時，材料表面沒有無明顯腐蝕坑。