[發明專利]一種低溫碳鋼閥門鑄件材料及其制造工藝

有效

• 申請號: 202010741430.4
• 申請日: 2020-07-29
• 公開（公告）號: CN111850380B
• 公開（公告）日: 2021-08-10
• 發明（設計）人: 余文龍;葉章明;葉建華;葉華;周范軍;張秋華;陳維勇;陳景輝
• 申請（專利權）人: 南平市建陽區湛盧精密制造有限公司
• 主分類號: C22C33/06
• 分類號: C22C33/06;C22C35/00;C21D1/18;C21D9/00
• 代理公司: 福州市鼓樓區年盛知識產權代理事務所(普通合伙) 35254
• 代理人: 吳小波

1.一種用于低溫閥門鑄件的復合碳鋼材料的制備方法，所述復合碳鋼材料由鐵素體低溫鋼基體材料和合金添加材料制得；其中，所述合金添加材料組分包括子合金材料、鎳、錳、鈦、鉬、鋁，所述子合金材料包括稀土鐵合金、鈮錳鐵合金兩種組分，且所述稀土鐵合金、鈮錳鐵合金質量比為1-3:1；所述稀土鐵合金選自稀土錳鐵合金、稀土硅鐵中的一種或兩種；

其中，按質量百分數計，所述鈮錳鐵合金中組分含量為：鈮20-30％，錳5-10％，其余為鐵及不可避免的雜質；所述稀土錳鐵合金組成為：稀土含量為20-40％，錳5-15％，其余為鐵及不可避免的雜質；所述稀土硅鐵合金組成為：稀土含量為20-40％，硅30-45％，錳5-15％、鈣3-10％、鈦1-5％，其余為鐵及不可避免的雜質；

其中，所述鐵素體低溫鋼基體材料由LCB鋼和LCC鋼組成，且其中含有50-90wt％ LCB鋼和 10-50wt％ LCC鋼；

其中，所述LCB鋼成分為：C≤0.25％，Si≤0.60％，Mn≤1.0％，S≤0.04％，P≤0.03％，Ni≤0.50％，Cr≤0.50％，Mo≤0.20％，Cu≤0.30％，V≤0.030％，其余為Fe，其中Ni、Cr、Mo、Cu、V總量小于1％；所述LCC鋼成分為：C≤0.20％，Si≤0.60％，Mn≤1.2％，S≤0.03％，P≤0.03％，Ni≤0.50％，Cr≤0.50％，Mo≤0.20％，Cu≤0.30％，V≤0.030％，余量為Fe，其中Ni、Cr、Mo、Cu、V總量小于1％；

其特征在于，所述制備方法包括如下步驟：

1）原料準備：

S1-1:準備鐵素體低溫鋼作為鋼基體材料來源，進行表面清理去除雜質并打磨去除表面氧化層，獲得干燥的鋼基體材料；

S1-2:準備比例量的子合金材料以及高純度鎳、錳、鈦、鉬、鋁作為合金添加材料，所述合金添加材料為粉末形態；

其中，基于鐵素體低溫鋼質量計，所述合金添加材料各組分用量比例為：子合金材料0.8-1.5％，鎳0.5-1.5％、錳0.3-0.8％、鈦0.3-0.5％、鉬0.1-0.2％、鋁0.05-0.1％；

2) 原料熔煉：將低溫鋼基體原料放入熔煉設備中熔煉為鋼液，熔煉溫度控制在1550-1600℃，并保持0.5-1h；

進行精制調質加工處理，包括：進行造渣處理，以及進行脫氧、脫硫處理，控制硫磷雜質含量；

3) 合金化混熔：合金化過程中，通過噴料口借助惰性氣體氣流向爐內均勻地分批投入合金粉末，投料間隔為5-15min，投料過程中維持鋼水攪拌狀態；投料完畢后，根據實際情況將爐溫提高50-150℃，以促進合金化進行；所得鋼液充分合金化，即得用于澆注低溫閥門鑄件的復合碳鋼材料。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述合金添加材料粉末采用熔融法制備，步驟如下：

(1) 按比例稱取配制各金屬組分原料，在無水乙醇中超聲處理5-15min除雜，烘干干燥；

(2) 將原料按熔點高低放置在真空電弧爐的坩堝中，熔點較低的金屬放置在底部，進行真空熔煉，冷卻后得到鑄錠；

(3) 對所得鑄錠進行機械粉碎至100-300目，從而獲得合金材料粉末。

3.根據權利要求1-2任一項制備方法制備得到的復合碳鋼材料。