[發明專利]一種泵頭體用不銹鋼及其制備方法

有效

• 申請號: 202110432503.6
• 申請日: 2021-04-21
• 公開（公告）號: CN113122782B
• 公開（公告）日: 2022-03-15
• 發明（設計）人: 鄭巨靜;張拴才;王博;袁建立;陳騰亞;楊勇;陳仁建;倪偉強;鄭鎧;王煜然
• 申請（專利權）人: 浙江中煤機械科技有限公司
• 主分類號: C22C38/50
• 分類號: C22C38/50;C22C38/42;C22C38/44;C22C38/02;C22C38/04;C21D8/00;C21D1/26;C21D1/18;C21D1/28;C22B9/18
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 張琳琳

本發明公開一種泵頭體用不銹鋼，其原料包括C≤0.04％，Si≤0.60％，Mn：0.50?1.00％，S≤0.008％，P≤0.010％，Cr：14.00?16.00％，Ni：3.50?5.50％，Mo：1.50?2.00％，N：0.14?0.20％，Cu：0.20?0.40％，Ti：0.20?0.40％，其余為Fe及不可避免的雜質。本發明還公開了上述不銹鋼的制備方法。本發明通過對不銹鋼的化學成分進行篩選和優化，并且對其尋求合理的冶煉﹑鍛造方式和熱處理工藝，最終獲得強硬度高、沖擊韌性優良、耐蝕性能好、合金成本低的不銹鋼，符合大型智能化礦井乳化液泵站泵頭體材料的需要。

技術領域

本發明屬于冶金領域，具體涉及一種泵頭體用不銹鋼及其制備方法。

背景技術

礦用乳化液泵站是煤礦井下現代化高產高效綜采工作面的關鍵設備之一，是保證綜采工作面安全可靠運行的重要動力單元，是整個煤礦井下的心臟和液壓動力源。礦山乳化液泵站總體上可分為動力端和液力端兩大部分。動力端部分主要由箱體、曲軸、連桿滑塊和減速齒輪箱等組成。箱體采用高強度鑄鐵整體箱型結構，箱內存有潤滑油對運動部件實現飛濺潤滑。曲軸采用兩端支承方式。液力端主要由柱塞、缸套組件和泵頭體等組成。

泵頭體采用分體式整體鋼鍛件，內有吸液閥、排液閥和排液孔，排液管將各泵頭排液孔匯流孔連接起來。由于泵頭體在三個方向均有通孔，所以在工作時各個孔同時受到不均有且脈沖式的交變載荷沖擊和腐蝕，目前最大壓力為40MPa，最大流量1250升每分鐘；同時礦用乳化液泵站輸出和回收的是3～5wt％乳化液水溶液，由于煤礦井下條件所限，水質差，往往都含有大量超標氯離子，而氯離子對合金結構鋼和奧氏體不銹鋼具有腐蝕破壞能力，所以乳化液泵站工作時，泵頭體同時受到交變應力和氯離子腐蝕雙重破壞，即應力腐蝕，導致泵頭體內孔腐蝕和開裂，最短壽命只50天。

隨著煤礦機械的自動化和智能化程度的提高，同時由于煤礦井下條件所限，加之泵頭體較重(重量1000Kg～1500Kg)，安裝拆卸和維修非常困難和不便，煤礦用戶對產品質量和使用壽命的要求和期望也越來越高。由于礦用乳化液泵站中泵頭體具有重量較大，內部立體交叉孔多的特點，不能通過控制冷卻及常規熱處理強化途徑來實現強韌化，同時內部孔系也不能通過涂或鍍技術工藝達到防腐的目的，因此既要保證泵頭體的強韌性，防止開裂，又要保證泵頭體的耐蝕性，在使用過程中內部孔系不腐蝕生銹，亟需一種新型的不銹鋼來滿足泵頭體的要求。

發明內容

因此，本發明要解決現有用于泵頭體的材料強韌性差和耐腐蝕性差的技術問題，從而提供一種泵頭體用不銹鋼及其制備方法。

為此，本發明采用如下技術方案：

本發明提供一種泵頭體用的不銹鋼，包括如下質量百分比的元素：

C≤0.04％，Si≤0.60％，Mn：0.50-1.00％，S≤0.008％，P≤0.010％，Cr：14.00-16.00％，Ni：3.50-5.50％，Mo：1.50-2.00％，N：0.14-0.20％，Cu：0.20-0.40％，Ti：0.20-0.40％，其余為Fe及不可避免的雜質。

優選地，所述不銹鋼中，O≤25ppm，H≤1.5ppm。

本發明還提供上述泵頭體用的不銹鋼的制備方法，包括如下步驟：

S1：按照所述不銹鋼的成分組成設計配料后將配料熔煉，得到混合鋼錠；

S2：將熔煉得到的混合鋼錠重熔精煉，得到精煉鋼錠；

S3：將精煉鋼錠壓機鍛造，得到粗制不銹鋼；

S4：對粗制不銹鋼進行熱處理，得到不銹鋼成品。

進一步地，步驟S4中所述熱處理包括依次進行的均勻化退火處理，細化正火處理，調質處理和時效處理四步。

優選地，