[發(fā)明專利]一種鍋爐給水泵用抗咬合摩擦副及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510019714.1
• 申請(qǐng)日: 2015-01-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104593688A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-05-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐玉相;李少龍;李宏喬;劉松
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 鄭州電力機(jī)械廠
• 主分類號(hào): C22C38/40
• 分類號(hào): C22C38/40;C22C38/60;B23P15/00
• 代理公司: 鄭州中原專利事務(wù)所有限公司 41109
• 代理人: 喬玉萍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于金屬材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鍋爐給水泵用抗咬合摩擦副及其制備方法。

背景技術(shù)

鍋爐給水泵轉(zhuǎn)子部件的葉輪與定子部件的密封環(huán)，設(shè)計(jì)間隙為0.35~0.55mm，葉輪轉(zhuǎn)速在3000-6000r/min范圍內(nèi)。給水泵運(yùn)行過(guò)程中，如果組裝精度不高或者介質(zhì)中存在雜質(zhì)（如切屑、焊渣等金屬或非金屬顆粒），葉輪與密封環(huán)就有可能接觸，產(chǎn)生摩擦，進(jìn)而導(dǎo)致咬合抱死。

目前，葉輪和密封環(huán)常用材質(zhì)分別為ZG2Cr13、ZG1Cr13MoS，在給水泵的運(yùn)行過(guò)程中，該摩擦副也會(huì)出現(xiàn)咬合抱死的情況。在各種配副方案中，最關(guān)鍵的問(wèn)題是摩擦副材料的成分、工藝，這是材料的發(fā)明點(diǎn)所在。因?yàn)椴煌煞帧⒐に嚨哪Σ粮本哂胁煌奶匦院凸δ堋?/p>

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有材料的不足而提供一種新型鍋爐給水泵用抗咬合摩擦副材料及其制備方法。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種鍋爐給水泵用抗咬合摩擦副，葉輪材質(zhì)由下列質(zhì)量百分比的各成分組成：C?0.12-0.15，Si?0.3-0.8，Mn?0.3-0.6，S?≤0.025，P?≤0.035，Cr?12-13.5，Ni?0.5-1.5，其余為Fe；密封環(huán)材質(zhì)由下列質(zhì)量百分比的各成分組成：C?0.12-0.15，Si?0.3-0.8，Mn?0.3-0.6，S?0.25-0.32，P?≤0.035，Cr?12-14，Ni?≤0.35，Mo?0.3-0.6，其余為Fe。

一種鍋爐給水泵用抗咬合摩擦副的制備方法，采用蠟?zāi)＞荑T造，包括以下步驟：

步驟一??將原料按照比例置于中頻感應(yīng)爐中進(jìn)行熔煉，之后出鋼澆鑄，然后進(jìn)行退火，退火溫度為890-910℃，保溫4-4.5h；

步驟二??然后進(jìn)行粗加工，之后進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，淬火溫度為1035-1045℃，保溫1.5-2h，油冷至室溫，回火溫度為660-670℃，保溫3-4h，油冷至室溫；

步驟三??最后精加工；

鍛件密封環(huán)采用圓鋼鑄坯進(jìn)行鍛造，包括以下步驟：

步驟一??在圓鋼上截取相應(yīng)尺寸坯料，加熱鍛造，始鍛溫度為1180-1185℃，終鍛溫度為890-900℃，然后進(jìn)行退火，退火溫度為890-910℃，保溫2.5-3h；

步驟二??然后進(jìn)行粗加工，之后進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，淬火溫度為995-1005℃，保溫1-1.5h，油冷至室溫，回火溫度500-520℃，保溫3-4h，空冷至室溫；

步驟三??最后精加工；

所述葉輪熱處理硬度控制在HB?210~260，密封環(huán)熱處理硬度控制在HB?360~400。

為了提高摩擦副抗咬合性能，同時(shí)滿足材料的機(jī)械強(qiáng)度要求，葉輪熱處理硬度控制在HB?210~260；密封環(huán)由鑄件改為鍛件，材料組織更加致密均勻，熱處理硬度控制在HB?360~400。葉輪材質(zhì)C含量控制在上述區(qū)域，可以保證葉輪經(jīng)調(diào)質(zhì)后有足夠的強(qiáng)度，加入一定量的Ni，可以穩(wěn)定奧氏體相區(qū)，增強(qiáng)葉輪的抗腐蝕性能。密封環(huán)材質(zhì)C含量控制在上述區(qū)域，保證密封環(huán)經(jīng)調(diào)質(zhì)后有足夠的強(qiáng)度，加入S和Mo，使之形成硫化鉬，在部件運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中產(chǎn)生自潤(rùn)滑。葉輪選用鑄件，密封環(huán)選用鍛件，增大了摩擦副兩部件的組織差異，可以提高摩擦副的抗咬合性能。在提高摩擦副整體硬度的同時(shí)，保證兩種材料的硬度差，可以有效的提高摩擦副抗咬合性能。本發(fā)明能夠滿足鍋爐給水泵的機(jī)械性能要求，同時(shí)降低葉輪和密封環(huán)咬合抱死發(fā)生的概率，保證給水泵平穩(wěn)運(yùn)行，能夠延長(zhǎng)產(chǎn)品的使用壽命，降低設(shè)備維護(hù)的成本。本發(fā)明選用了一對(duì)不銹鋼摩擦副，合理優(yōu)化了合金配比和熱處理工藝，提高了兩種材料硬度差的同時(shí)，保證了材料的機(jī)械強(qiáng)度，降低了葉輪和密封環(huán)咬合抱死發(fā)生的概率。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

一種鍋爐給水泵用抗咬合摩擦副，葉輪材質(zhì)由下列質(zhì)量百分比的各成分組成：C?0.12-0.15，Si??0.3-0.8，Mn?0.3-0.6，S?≤0.025，P?≤0.035，Cr?12-13.5，Ni?0.5-1.5，其余為Fe；密封環(huán)由下列質(zhì)量百分比的各成分組成：C?0.12-0.15，Si?0.3-0.8，Mn?0.3-0.6，S?0.25-0.32，P?≤0.035，Cr?12-14，Ni?≤0.35，Mo?0.3-0.6，其余為Fe。

一種鍋爐給水泵用抗咬合摩擦副的制備方法，葉輪采用蠟?zāi)＞荑T造，包括以下步驟：