[發明專利]雙噴嘴噴射成形Y2

有效

• 申請號: 202111353147.5
• 申請日: 2021-11-16
• 公開（公告）號: CN114058895B
• 公開（公告）日: 2023-01-17
• 發明（設計）人: 陳潔;李家鑫
• 申請（專利權）人: 陜西寶銳金屬有限公司
• 主分類號: C22C1/10
• 分類號: C22C1/10;C22C1/02;B22D7/00;C22C19/03;C22C32/00
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 翟小梅

提供一種雙噴嘴噴射成形Y₂O₃顆粒增強蒙乃爾400合金板材的工藝，本發明針對石化行業用的蒙乃爾400合金存在的強度低、耐磨性差等問題，通過雙噴嘴掃描噴射成形制備Y₂O₃超細顆粒增強高溫合金板材的工藝方法，充分結合噴射成形工藝與顆粒增強復合材料的技術優點，包括蒙乃爾合金真空感應熔煉、Y₂O₃超細顆粒制備、雙噴嘴掃描噴射成形、板坯機加工、熱軋、冷軋、成品檢驗等工序，不但解決了傳統蒙乃爾合金板材強度低、耐磨性較差的問題，提高了蒙乃爾400合金的力學性能，提高蒙乃爾400合金的質量水平，材料性能好，滿足石化行業的需求，而且工藝流程短，進一步降低了生產成本。

技術領域

本發明屬于石化行業用高性能蒙乃爾400合金板材制備技術領域，具體涉及一種雙噴嘴噴射成形Y₂O₃顆粒增強蒙乃爾400合金板材的工藝。

背景技術

本項目的背景技術是雙噴嘴掃描噴射成形技術、顆粒增強鎳基合金復合材料技術。

蒙乃爾合金是鎳基耐蝕合金中應用廣泛的一類金屬材料，典型化學成分為 Ni：約70％(重量百分比，下同)和Cu：30％，此外還含有其它一些合金元素，如鐵、錳、硅、鋁、硫、碳等。蒙乃爾400合金為高強度的單相奧氏體組織，具有良好的機械性能以及切削加工性能，是一種用量大、用途廣、綜合性能極佳的合金材料。該合金在氫氟酸、氟氣介質以及熱濃堿液中具有優異的耐蝕性，同時還耐中性溶液、水、海水、有機化合物等的腐蝕，主要用于石油化工以及海洋開發等領域，加工制備的產品包括換熱設備、鍋爐給水加熱器、石油和化工管線、容器、塔、槽、閥門、泵、反應釜、軸、螺旋槳等。目前，隨著工業技術的快速發展，蒙乃爾合金零件需要在高溫、高壓、腐蝕環境下長期、可靠、安全的使用，因此對蒙乃爾合金產品的性能要求越來越高，但是蒙乃爾400合金的耐磨性能無法滿足一些特殊使用工況的要求，需要進一步提高材料的耐磨損性能。此外，在非真空環境中熔煉時，蒙乃爾合金極易氧化、吸氣，導致形成大量的氣孔或在晶界上生成夾雜物，嚴重降低合金性能，除了主組元易氧化外，蒙乃爾合金高溫下還會大量溶解H₂和CO氣體。為了解決上述問題，國內一些企業及研究機構采用添加微量元素的方法來提高合金的性能，但是生產過程中為了降低成本，使用的設備仍然以非真空中頻感應爐為主要，研究結果表明，通過添加少量微量元素對合金進行精煉和變質處理，以提高合金綜合性性能，效果并不明顯；國內科研人員發現少量Mg、 Cr和Co元素對Monel K-500合金的高溫塑性具有一定的改善作用，Mg元素的加入可以提高晶界結合力，改善高溫塑性，制備的試驗合金在高溫下表現出一定的超塑性，但是合金的其它性能沒有明顯的提高。文獻資料調研表明，迄今國內沒有人開展過通過添加穩定的氧化物Y₂O₃超細粉提高蒙乃爾合金力學性能的研究，通常顆粒增強的金屬材料制備采用的工藝絕大部分是粉末冶金方法，但是粉末冶金工藝復雜，流程長，成本高。因此本發明采用噴射成形工藝制備Y₂O₃超細粉增強蒙乃爾400合金復合材料。