[發(fā)明專利]一種用于閥體的抗磨合金鋼材料及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310550365.7
• 申請(qǐng)日: 2013-11-08
• 公開（公告）號(hào): CN103667937A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張超
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 張超
• 主分類號(hào): C22C38/34
• 分類號(hào): C22C38/34;C22C33/04;C21D6/00;C21C7/00
• 代理公司: 安徽合肥華信知識(shí)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)明涉及金屬材料制備領(lǐng)域，尤其涉及一種用于閥體的抗磨合金鋼材料及其制備方法。

背景技術(shù)

合金鋼的發(fā)展已經(jīng)有100多年的歷史了，到目前為止，多種多樣的合金鋼在工業(yè)上被應(yīng)用，主要有以下類型：調(diào)質(zhì)鋼?、彈簧鋼?、滾動(dòng)軸承鋼?、工具鋼、特殊性能鋼、耐熱鋼、低溫鋼等各種性能優(yōu)異的合金鋼。

泵閥用的合金鋼有多種多樣，技術(shù)有很大進(jìn)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(chǎn)的要求，還需要進(jìn)一步改進(jìn)，以提高生產(chǎn)效率，降低成本，提高安全性，為高精尖技術(shù)發(fā)展提供保障，為社會(huì)發(fā)展提供動(dòng)力，任務(wù)還很艱巨。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種用于閥體的抗磨合金鋼材料及其制備方法，該合金材料具有高的耐磨性、耐腐蝕、硬度和強(qiáng)度的特點(diǎn)。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種用于閥體的抗磨合金鋼材料，其特征在于：其含有的化學(xué)元素成分及其質(zhì)量百分比為：碳1.2-1.5、硅2.2-2.5、錳0.4-0.5、鉻1.6-1.8、銅0.6-0.8、釩1.2-1.4、硼0.12-0.15、鈦0.15-0.20、鍶0.?1-0.15、P≤0.030、S≤0.030、余量為鐵。

所述的用于閥體的抗磨合金鋼材料的生產(chǎn)方法，其特征在于：

（1）、準(zhǔn)備生鐵與廢鐵按1：1-2比例作為鐵基質(zhì)來源，將生鐵加入投入爐中熔化，進(jìn)行脫硫、脫氧、采用精煉劑一次精煉、添加合金成分進(jìn)行合金化，再加入廢鐵熔化、加入精煉劑二次精煉、檢測并調(diào)整化學(xué)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(nèi)投入合金元素的批次順序?yàn)椋海?）硅、鉻、鍶；（2）錳、釩、硼；（3）其它剩余成分；各批次投入元素的時(shí)間間隔為10-13分鐘，投料后攪拌均勻。

所述的鑄后熱處理是：先由室溫以200-230℃/小時(shí)速率升溫至650-670℃，再以140-160℃/小時(shí)速率降溫至550-570℃，再繼續(xù)以200-230℃/小時(shí)速率升溫至930-945℃，保溫3-4小時(shí)；再以140-160℃/小時(shí)速率降溫至720-750℃，保溫40-60分鐘，再以140-160℃/小時(shí)速率降溫至620-630℃，保溫40-60分鐘；再以100-120℃/小時(shí)速率降溫至320-340℃，保溫2-3小時(shí)；再以150-170℃/小時(shí)速率升溫至350-370℃，再以50-60℃/小時(shí)速率降溫至200-230℃，再以150-170℃/小時(shí)速率升溫至530-550℃，保溫2-3小時(shí)，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3-4、氯化鉀5-8、氟化鈣3-5、石墨粉5-8、氟硅酸鈉8-10、玉石粉3-4、蒙脫石1-2、天青石3-5、鉀長石3-5、二氧化鈦1-2、硅藻土粉3-4、氟硅酸鈉1-2、硝酸鈉2-3；制備方法是將各原料混合，加熱至熔融狀態(tài)，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(dāng)于粉末重量2-3%的硅烷偶聯(lián)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(shí)，冷卻后，再粉碎成150-250目粉末，即得。

本發(fā)明的有益效果

本發(fā)明通過使用鉻、錳、鈦等多種原料組合，合理設(shè)置原料配比和生產(chǎn)工藝，合理設(shè)置投放次序，合理控制鑄后熱處理溫度，形成的合金鋼具有高強(qiáng)度、高硬度、耐磨性好、耐腐蝕的特點(diǎn)；使用部分廢鐵作為原料，并經(jīng)過二次精煉，使品質(zhì)更穩(wěn)定均一，硫磷等有害元素更低。本發(fā)明精煉劑用于鑄造生產(chǎn)，明顯提高成品率，特別是鑄件中的氣孔度降低1-2度，得到有效的控制，不會(huì)在鑄件表面產(chǎn)生氣孔，夾雜氧化物也明顯降低，氧化夾雜物在2級(jí)左右。本發(fā)明合金鋼適用于制造閥體，耐腐蝕，使用壽命明顯延長。

具體實(shí)施方式

一種用于閥體的抗磨合金鋼材料，其含有的化學(xué)元素成分及其質(zhì)量百分比為：碳1.2-1.5、硅2.2-2.5、錳0.4-0.5、鉻1.6-1.8、銅0.6-0.8、釩1.2-1.4、硼0.12-0.15、鈦0.15-0.20、鍶0.?1-0.15、P≤0.030、S≤0.030、余量為鐵。

所述的用于閥體的抗磨合金鋼材料的生產(chǎn)方法為：

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