[發明專利]一種泵閥用鉿鈮不銹鋼材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201310506181.0
• 申請日: 2013-10-24
• 公開（公告）號: CN103614636A
• 公開（公告）日: 2014-03-05
• 發明（設計）人: 吳壽濤
• 申請（專利權）人: 銅陵市經緯流體科技有限公司
• 主分類號: C22C38/26
• 分類號: C22C38/26;C22C33/04;C21D6/00
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

技術領域

本發明涉及金屬材料制備領域，尤其涉及一種泵閥用鉿鈮不銹鋼材料及其制備方法。

背景技術

泵閥工作的環境多樣，惡劣，對材質的要求很高，目前泵閥用的合金鋼有多種多樣，技術有很大進步，但是仍有很多問題存在，如耐磨性、硬度、防銹性能、耐腐蝕性能、耐高低溫性能、脆性、韌性等，在很多場合還不能滿足生產的要求，還需要進一步改進，以提高生產效率，降低成本，提高安全性，為高精尖技術發展提供保障，為社會發展提供動力，任務還很艱巨。

發明內容

本發明的目的在于提供一種泵閥用鉿鈮不銹鋼材料及其制備方法，該合金材料具有硬度高、耐磨、耐腐蝕、焊接性能好的優點。

本發明的技術方案如下：

一種泵閥用鉿鈮不銹鋼材料，其特征在于：其含有的化學元素成分及其質量百分比為：碳0.2-0.4、硅0.5-0.7、錳1.2-1.4、鉻4.4-4.7、鉬1.0-1.5、Hf1-2、Nb0.06-0.08、S≤0.04、P≤0.04、余量為鐵。

所述的泵閥用鉿鈮不銹鋼材料的生產方法，其特征在于：

（1）、準備生鐵與廢鐵按1：0.6-0.9比例作為鐵基質來源，將生鐵加入投入爐中熔化，進行脫硫、脫氧、采用精煉劑一次精煉、添加合金成分進行合金化，再加入廢鐵熔化、加入精煉劑二次精煉、檢測并調整化學元素成分含量至合格、澆鑄、鑄后熱處理等；

（2）、合金化過程中向爐內投入合金元素的批次順序為：（1）硅、錳；（2）鉻、Hf；（3）其他剩余成分；各批次投入元素的時間間隔為18-22分鐘，投料后攪拌均勻。

所述的鑄后熱處理是：先由室溫以200-210℃/小時速率升溫至500-510℃，保溫70-80分鐘，再以200-210℃/小時速率升溫至750-760℃，保溫70-80分鐘，再以200-210℃/小時速率升溫至910-925℃，保溫3-4小時；再以150-160℃/小時速率降溫至600-610℃，再以200-210℃/小時速率升溫至710-730℃，再以150-160℃/小時速率降溫至500-510℃，保溫70-80分鐘；再以150-160℃/小時速率降溫至220-230℃，保溫2-3小時；再以200-210℃/小時速率升溫至300-310℃，再以150-160℃/小時速率降溫至200-210℃，再以200-210℃/小時速率升溫至520-530℃，保溫2-3小時，取出空冷即得。

所述的精煉劑由下列重量份的原料制成：工具鋼粉30-34、竹炭3-5、檸檬酸2-3、氧化鈣4-5、天然硅灰石2-3、納米二氧化鈦1-2、四氧化三鐵3-4、磷酸二氫鉀2-3、玉石粉3-4、蒙脫石1-2、硝酸鈉3-4、硝酸鉀2-3；制備方法是將各原料混合，加熱至熔融狀態，然后，澆注入純凈水中激冷，再粉碎成100-200目粉末；將所得粉末加入相當于粉末重量2-3%的硅烷偶聯劑KH-550、1-2%的納米碳粉，混合均勻后，在8-15Mpa下壓制成坯，然后，在900-950℃下煅燒3-4小時，冷卻后，再粉碎成150-250目粉末，即得。

本發明的有益效果

本發明通過使用鈮、鉿、鉻等元素，合理設置原料配比，分批投放原料，合理控制鑄后處理溫度，得到的合金鋼硬度高、耐磨性好、韌性好、可塑性好、耐大氣腐蝕及高溫下氫、氮、氨腐蝕，缺口敏感性低、焊接性能好,適用于高溫、強磨損環境中工作，如泵車罐體、輸送管、泵軸、閥門、閥套等，使用壽命長；本發明使用部分廢鐵作為原料，并經過二次精煉，使品質更穩定均一。本發明精煉劑用于鑄造生產，明顯提高成品率，特別是鑄件中的氣孔度降低1-2度，不會在鑄件表面產生氣孔，夾雜氧化物也明顯降低，氧化夾雜物在2級左右。

具體實施方式

一種泵閥用鉿鈮不銹鋼材料，其含有的化學元素成分及其質量百分比為：碳0.2-0.4、硅0.5-0.7、錳1.2-1.4、鉻4.4-4.7、鉬1.0-1.5、Hf1-2、Nb0.06-0.08、S≤0.04、P≤0.04、余量為鐵。

所述的泵閥用鉿鈮不銹鋼材料的生產方法如下：

（1）、準備生鐵與廢鐵按1：0.7比例作為鐵基質來源，將生鐵加入投入爐中熔化，進行脫硫、脫氧、采用精煉劑一次精煉、添加合金成分進行合金化，再加入廢鐵熔化、加入精煉劑二次精煉、檢測并調整化學元素成分含量至合格、澆鑄、鑄后熱處理等；

（2）、合金化過程中向爐內投入合金元素的批次順序為：（1）硅、錳；（2）鉻、Hf；（3）其他剩余成分；各批次投入元素的時間間隔為20分鐘，投料后攪拌均勻。