[發(fā)明專利]一種UNSNO6045管的制造方法

在審

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• 申請日: 2017-12-25
• 公開（公告）號(hào): CN108213376A
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李泳澎
• 申請（專利權(quán)）人: 李泳澎
• 主分類號(hào): B22D13/02
• 分類號(hào): B22D13/02;C22C1/03;C22C19/05
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明涉及一種UNSNO6045合金管的離心鑄造工藝，以金屬鉻、金屬鎳、Q235鋼、硅鐵和錳鐵等為原料，通過工藝條件和參數(shù)的合理選擇，該方法可制備出質(zhì)量優(yōu)良的UNS NO6045合金管，所得合金管具有優(yōu)異的外觀和力學(xué)性能，能夠替代目前市場上的UNS NO6045軋制管，可大大節(jié)約產(chǎn)品進(jìn)口成本和采購周期，有利于UNS NO6045合金管的推廣應(yīng)用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于合金材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種UNS NO6045合金管的離心鑄造方法。

背景技術(shù)

UNS NO6045合金是一種典型的鎳基合金，具有良好的耐高溫腐蝕和抗氧化性能、優(yōu)良的冷熱加工和焊接性能，廣泛應(yīng)用于鈦白粉、石化、核電等領(lǐng)域。然而源于其合金材質(zhì)特性，UNS NO6045合金管現(xiàn)階段只能由軋制工藝加工而成。目前，材質(zhì)優(yōu)良的UNS NO6045合金管主要來自于進(jìn)口，其價(jià)格昂貴，采購周期長，這些因素嚴(yán)重影響了UNS NO6045合金管的推廣應(yīng)用。

離心鑄造是將液態(tài)金屬澆入高速旋轉(zhuǎn)的模筒里，在離心力作用下填充模筒并固定成型的鑄造方法。該方法有利于提高鑄件晶粒度及其相關(guān)力學(xué)性能，是一種優(yōu)異的金屬構(gòu)件鑄造工藝。但是對UNS NO6045合金而言，其合金液體流動(dòng)性差，不易成型，因此利用離心鑄造工藝制造高質(zhì)量的產(chǎn)品存在難度。有關(guān)UNS NO6045合金的離心鑄造技術(shù)至今未見報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種UNS NO6045合金管的離心鑄造工藝，通過工藝條件和參數(shù)的合理選擇，該方法制備的產(chǎn)品具有優(yōu)異的物理和應(yīng)用性能，可代替UNS NO6045軋制管，可大大節(jié)約成本和采購周期。

本發(fā)明采用中頻電爐冶煉技術(shù)，具體采用如下技術(shù)方案。

一種UNS NO6045合金管的離心鑄造方法，包括以下步驟：

（1）以金屬鉻、金屬鎳、Q235鋼、硅鐵和錳鐵為原料，根據(jù)ASME SB564 UNS NO6045標(biāo)準(zhǔn)比例進(jìn)行稱量配比以備用；

（2）將原料和離心鑄造用金屬模筒在250℃左右烘烤半小時(shí)以上，去除吸附的水分；

（3）將金屬鎳、金屬鉻和Q235鋼加入中頻電爐熔煉，待溫度達(dá)到1650～1670℃時(shí)出爐，然后加入硅鐵和錳鐵，得到合金液體；

（4）待合金液體冷卻至1610～1630℃時(shí)，將其倒入轉(zhuǎn)速為400～500r/min的模筒；

合金液體完全澆入后，在30s內(nèi)將轉(zhuǎn)速勻速升至1600～1650r/min，并在該轉(zhuǎn)速保持15分鐘；

隨后使用循環(huán)水對模筒外表面進(jìn)行降溫，并在40s內(nèi)勻速降至800～1000r/min，保持該轉(zhuǎn)速5分鐘，再在20s內(nèi)降至300～500r/min，保持該轉(zhuǎn)速5分鐘，接著將轉(zhuǎn)速緩慢降至0；

（5）待溫度冷卻至50℃以下，將模筒吊出，隨后將成形的合金管段從模筒內(nèi)取出，并對管段內(nèi)外表面進(jìn)行機(jī)加工，得到UNS NO6045合金管成品。

上述離心鑄造方法中，原料鎳符合GB/6516《電解鎳》標(biāo)準(zhǔn)要求，原料鉻符合GB3211《金屬鉻》的要求，原料Q235B符合GB/T700-2006的要求，原料硅鐵符合GB/T2272-2009的要求，原料錳鐵符合GB/T3795-2006的要求。

步驟（2）中，所述金屬模筒的騎乘角為89～110°，內(nèi)孔尺寸為OD+4mm （OD表示合金管產(chǎn)品外徑）。金屬模筒內(nèi)壁預(yù)先噴刷有涂料，用于降低模筒所受的熱沖擊和調(diào)節(jié)系統(tǒng)的冷卻速度，并且管段冷卻后易于從筒內(nèi)拔出。涂層厚度通常為0.8～1mm，可用涂料種類對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是容易確認(rèn)的，本發(fā)明中，優(yōu)選使用由30重量％硅藻土、15重量%硅微粉、5.0重量％鈉基膨潤土和50重量％水組成的涂料組合物。