[發明專利]鎳基合金、浮封環、工程機械及浮封環的制造方法

在審

• 申請號: 202210266964.5
• 申請日: 2022-03-17
• 公開（公告）號: CN114635061A
• 公開（公告）日: 2022-06-17
• 發明（設計）人: 黃卓智;邵先立;時彤
• 申請（專利權）人: 索特傳動設備有限公司
• 主分類號: C22C19/05
• 分類號: C22C19/05;B22D13/04;B22C9/02;B22C9/24;C21D9/40;C22F1/10;B23P15/00;F16J15/16;F16J15/34;F16J15/38
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 王藝涵

本發明提供了一種鎳基合金、浮封環、工程機械及浮封環的制造方法，以重量百分比計，該鎳基合金包括：0.6％?1.0％的C，3.75％?5.5％的Si，12.0％?15.0％的Cr，2.3％?2.9％的B，2.0％?5.5％的Fe，余量為Ni和不可避免的雜質。浮封環由上述鎳基合金制成。本發明提供的鎳基合金具有較高的硬度、更優異的耐磨性和更高的耐腐蝕性，由此鎳基合金制成的浮封環能夠更好地適應鹽堿地或淺海等苛刻腐蝕工況下的使用需求，解決了現有技術中浮封環材料的性能不足以應對苛刻腐蝕工況的缺陷。

技術領域

本發明涉及合金材料技術領域，具體涉及一種鎳基合金、浮封環、工程機械及浮封環的制造方法。

背景技術

浮動油封屬于動密封中機械密封的一種，具有耐磨、端面磨損后能自動補償、工作可靠和結構簡單等優點，主要應用于低速重載的場合。如圖1所示，浮動油封由兩個浮封環100和兩個O型密封圈200組成，其密封原理是：O型密封圈200在浮封環100的支撐下與浮封座內腔形成封閉空間，旋轉時兩個浮封環100的密封端面緊密配合并相對滑動，以實現密封。

現有技術中，很多浮封環采用高鎳合金、鎳鉻合金鑄鐵等鎳合金材料制成。然而，在鹽堿地或淺海等苛刻腐蝕工況下，現有鎳合金材料的耐磨性和耐腐蝕性等性能還是有所不足，導致浮封環使用壽命較短。

發明內容

因此，本發明要解決的技術問題在于克服現有技術中浮封環材料的性能不足以應對苛刻腐蝕工況的缺陷，從而提供一種鎳基合金、浮封環、工程機械及浮封環的制造方法。

為了解決上述問題，本發明提供了一種鎳基合金，以重量百分比計，包括：0.6％-1.0％的C，3.75％-5.5％的Si，12.0％-15.0％的Cr，2.3％-2.9％的B，2.0％-5.5％的Fe，余量為Ni和不可避免的雜質。

上述鎳基合金中，Ni是最多構成元素，具有抗腐蝕、硬度高和摩擦系數低等特點，可與Si、Fe、Cr等元素形成固溶強化相，提高鎳基合金的硬度；Si能夠在Ni表面產生相當穩定的氧化膜，以使鎳基合金具有較高的抗應力腐蝕以及抗點蝕能力，且具有優異的成形性，以及良好的抗高溫脆性；Cr賦予Ni在氧化條件下的抗蝕能力，以及高溫下的抗氧化、抗硫化的能力；B可形成多種顯微硬度很高的硼化物，增強鎳基合金的硬度和耐磨性；Fe可以和Ni互溶，替代部分Ni，降低成本，同時和Ni形成固溶體，增強合金硬度和耐磨性；C和Cr、Fe等元素形成硬度高、耐磨性好的碳化物，C的含量要與Cr和Fe在最佳配比時候，才能最大限度發揮強化作用。需強調地，C的含量超過1％時，易出現C析出而使鎳基合金具有高度脆性，進而導致鎳基合金易斷裂、使用壽命低。

本發明通過上述含量的C、Si、Cr、B、Fe和Ni各組分之間的配合作用，提高了鎳基合金的性能，制備所得的鎳基合金具有較高的硬度、更優異的耐磨性和更高的耐腐蝕性，能夠更好地適應鹽堿地或淺海等苛刻腐蝕工況下的使用需求。

本發明所述鎳基合金中C的重量百分比為0.6％-1.0％，例如0.6％、0.7％、0.8％、0.9％或1％等，但并不僅限于所列舉的數值，該數值范圍內其他未列舉的數值同樣適用。

本發明所述鎳基合金中Si的重量百分比為3.75％-5.5％，例如3.75％、4％、4.25％、4.5％、4.75％、5％、5.25％、5.5％或5.75％等，但并不僅限于所列舉的數值，該數值范圍內其他未列舉的數值同樣適用。

本發明所述鎳基合金中Cr的重量百分比為12.0％-15.0％，例如12.0％、12.5％、13.0％、13.5％、14.0％、14.5％或15.0％等，但并不僅限于所列舉的數值，該數值范圍內其他未列舉的數值同樣適用。

本發明所述鎳基合金中B的重量百分比為2.3％-2.9％，例如2.3％、2.4％、2.5％、2.6％、2.7％、2.8％或2.9％等，但并不僅限于所列舉的數值，該數值范圍內其他未列舉的數值同樣適用。