[發明專利]一種用于爐頭的超細晶不銹鋼制備方法

在審

• 申請號: 201610726294.5
• 申請日: 2016-08-26
• 公開（公告）號: CN107779722A
• 公開（公告）日: 2018-03-09
• 發明（設計）人: 李玉敏
• 申請（專利權）人: 青島天地鑄造有限公司
• 主分類號: C22C33/02
• 分類號: C22C33/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于鑄造技術領域，具體涉及一種用于爐頭的超細晶不銹鋼制備方法。

背景技術

不銹鋼因其良好的綜合性能被廣泛的應用于工業，其在國民經濟中占有重要的地位。而奧氏體不銹鋼的生產總值占不銹鋼生產總值的70％左右。但是，不銹鋼硬度比較低，小于200HV，抗拉強度也只有500MPa左右，并且存在嚴重的點蝕現象。有統計顯示：在美國每年因為點蝕造成的損失占了國民生產總值的3％，1/3的化學設備都是因為點蝕而停工，可見點蝕的危害有多大，點蝕的防護至關重要。細化晶粒是增強其耐蝕性能的一種途徑。目前，不銹鋼材料主要通過鍛造或軋制來細化晶粒，但這種方法很難得到大塊組織均勻且晶粒細化的材料，而且其晶粒很難達到納米級。

發明內容

為了克服現有技術領域存在的上述技術問題，本發明的目的在于，提供一種用于爐頭的超細晶不銹鋼制備方法，解決腐蝕、點蝕問題，生產出高硬度、高強度、耐點蝕的超細晶不銹鋼。

本發明提供的一種用于爐頭的超細晶不銹鋼制備方法，包括以下步驟：

1）將Mo粉Cr粉按照質量比為1：1配比混勻，棒磨20-24h，形成Cr(Mo)預合金固溶體粉末，然后將Fe粉、Cr粉Ni粉及預制Cr(Mo)粉末混合均勻得到混合粉體，將混合粉體機械研磨10-16h，得到BCC結構溶體粉末，然后置于真空干燥箱中干燥，其中，研磨過程中采用氬氣氣氛保護，并采取干磨濕取的方式在研磨完成后將固溶體粉末取出；

2)將待燒結固溶體粉末裝入有石墨紙保護的高溫合金模腔內，并在熱壓燒結爐中對所述待燒結固溶體粉末施加210MPa壓力；在壓力下冷壓保壓20-30min，以6-10℃/min加熱至燒結溫度900-950℃，然后保溫30-60min；保溫后停止加熱，并隨爐冷卻至室溫，冷卻后卸壓并取出高溫合金模腔內的塊狀不銹鋼；

3）熱處理：將塊狀不銹鋼放置于在1050℃-1200℃的空氣爐中，保溫20-50min，取出水冷至室溫，即得到高硬度、高強度、耐點蝕的超細晶不銹鋼。

本發明提供的一種用于爐頭的超細晶不銹鋼制備方法，其有益效果在于，利用機械合金化這一非平衡合金制備工藝，使Cr、Ni、Mo固溶在Fe中，形成亞穩的BCC結構，在隨后的熱壓燒結過程中，由于元素基本已經分布均勻，所以很快速的向FCC結構轉變。由于得到的塊材晶粒特別細小，從而大幅提高該不銹鋼的硬度，獲得了硬度達到400HV以上，抗拉強度達到880MPa以上，耐點蝕能力遠超過普通316L不銹鋼。

具體實施方式

下面結合一個實施例，對本發明提供的一種用于爐頭的超細晶不銹鋼制備方法進行詳細的說明。

實施例

本實施例的一種用于爐頭的超細晶不銹鋼制備方法，包括以下步驟：

1）將Mo粉Cr粉按照質量比為1：1配比混勻，棒磨24h，形成Cr(Mo)預合金固溶體粉末，然后將Fe粉、Cr粉Ni粉及預制Cr(Mo)粉末混合均勻得到混合粉體，將混合粉體機械研磨16h，得到BCC結構溶體粉末，然后置于真空干燥箱中干燥，其中，研磨過程中采用氬氣氣氛保護，并采取干磨濕取的方式在研磨完成后將固溶體粉末取出；

2)將待燒結固溶體粉末裝入有石墨紙保護的高溫合金模腔內，并在熱壓燒結爐中對所述待燒結固溶體粉末施加210MPa壓力；在壓力下冷壓保壓20min，以10℃/min加熱至燒結溫度950℃，然后保溫30min；保溫后停止加熱，并隨爐冷卻至室溫，冷卻后卸壓并取出高溫合金模腔內的塊狀不銹鋼；

3）熱處理：將塊狀不銹鋼放置于在1200℃的空氣爐中，保溫20min，取出水冷至室溫，即得到高硬度、高強度、耐點蝕的超細晶不銹鋼。