[發明專利]用于400℃高溫下核電汽輪機機組低壓內缸的耐蒸汽沖刷耐水蝕高硅球墨鑄鐵

在審

• 申請號: 202310584844.4
• 申請日: 2023-05-23
• 公開（公告）號: CN116623075A
• 公開（公告）日: 2023-08-22
• 發明（設計）人: 王德彪;胡寶成;曹鵬;彭建強;于洋;荀艷華;韓亮;張慶博;馮天澍;汪松;蘇博能;姜洪躍;魏雙勝;洪玉朝;李曾;張雅瓊
• 申請（專利權）人: 哈爾濱汽輪機廠有限責任公司
• 主分類號: C22C37/04
• 分類號: C22C37/04;C22C37/10;C22C33/08;C22C33/10;C21D1/30;C21C1/10;C21D5/00
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 李紅媛

1.用于400℃高溫下核電汽輪機機組低壓內缸的耐蒸汽沖刷耐水蝕高硅球墨鑄鐵，其特征在于用于400℃高溫下核電汽輪機機組低壓內缸的耐蒸汽沖刷耐水蝕高硅球墨鑄鐵按質量分數由3.5～4.2％C、3.2～4.2％Si、0.1～0.3％Mn、0.02～0.06％P、≤0.006％S和余量為Fe組成。

2.根據權利要求1所述的用于400℃高溫下核電汽輪機機組低壓內缸的耐蒸汽沖刷耐水蝕高硅球墨鑄鐵，其特征在于所述用于400℃高溫下核電汽輪機機組低壓內缸的耐蒸汽沖刷耐水蝕高硅球墨鑄鐵按質量分數由3.9％C、3.8％Si、0.21％Mn、0.03％P、0.004％S和余量為Fe組成。

3.根據權利要求1所述的用于400℃高溫下核電汽輪機機組低壓內缸的耐蒸汽沖刷耐水蝕高硅球墨鑄鐵，其特征在于用于400℃高溫下核電汽輪機機組低壓內缸的耐蒸汽沖刷耐水蝕高硅球墨鑄鐵的制備方法具體按以下步驟進行：

一、稱取爐料：按質量分數3.5～4.2％C、3.2～4.2％Si、0.1～0.3％Mn、0.02～0.06％P、≤0.006％S和余量為Fe稱取生鐵、回爐料、鋼板、硅鐵合金和錳鐵合金作為爐料，備用；

二、鐵水的熔煉：對爐料表面進行清潔，爐底放鋼板、生鐵送電熔化，化清后再次加入回爐料、硅鐵合金和錳鐵合金；熔煉過程中持續攪拌，攪拌速度以使爐料不產生搭橋或結殼現象為準，當爐內鐵水溫度達到1390℃時，取樣分析鐵水的化學成分，若不滿足用于400℃高溫下核電汽輪機機組低壓內缸的耐蒸汽沖刷耐水蝕高硅球墨鑄鐵的化學成分配比，調整爐料配比至使鐵水化學成分的配比滿足用于400℃高溫下核電汽輪機機組低壓內缸的耐蒸汽沖刷耐水蝕高硅球墨鑄鐵的化學成分配比，完成鐵水的熔煉；送電升溫，當鐵水溫度達到1390℃～1410℃時，出鐵水；

三、采用包底沖入法進行球化與孕育處理；

四、采用倒包孕育進行二次孕育處理；

五、澆注：澆注前進行鐵水包內測溫，當鐵水溫度為1380～1400℃時進行鐵水澆注；

六、熱處理：在溫度大于730℃條件下去應力退火，保溫時間按鑄件最大壁厚計算，爐冷，得到用于400℃高溫下核電汽輪機機組低壓內缸的耐蒸汽沖刷耐水蝕高硅球墨鑄鐵。

4.根據權利要求3所述的用于400℃高溫下核電汽輪機機組低壓內缸的耐蒸汽沖刷耐水蝕高硅球墨鑄鐵，其特征在于步驟一中所述生鐵滿足其中Mn≤0.20％，S≤0.020％，Ti≤0.050％。

5.根據權利要求3所述的用于400℃高溫下核電汽輪機機組低壓內缸的耐蒸汽沖刷耐水蝕高硅球墨鑄鐵，其特征在于步驟一中所述回爐料為球墨鑄鐵回爐料。

6.根據權利要求3所述的用于400℃高溫下核電汽輪機機組低壓內缸的耐蒸汽沖刷耐水蝕高硅球墨鑄鐵，其特征在于步驟一中所述硅鐵合金為FeSi75Al0.5-A，所述錳鐵合金為FeMn70C7.0。

7.根據權利要求3所述的用于400℃高溫下核電汽輪機機組低壓內缸的耐蒸汽沖刷耐水蝕高硅球墨鑄鐵，其特征在于步驟三所述包底沖入法具體按以下步驟進行：

首先將處理包加熱至650～850℃呈暗紅或紅色時，將球化劑放在包底，上面覆蓋孕育劑，然后在包底一側加入脫硫劑；在鐵水出爐時，不要使鐵水流直接沖澆球化劑，鐵水盛滿2/3包時停止出鐵，在反應過程中加入適量的覆蓋劑，促進反應及造渣、聚渣；待合金充分反應2～3min后，再放入剩余的1/3鐵水，然后攪拌、扒渣。

8.根據權利要求7所述的用于400℃高溫下核電汽輪機機組低壓內缸的耐蒸汽沖刷耐水蝕高硅球墨鑄鐵，其特征在于所述球化劑為稀土鎂硅鐵合金球化劑。

9.根據權利要求7所述的用于400℃高溫下核電汽輪機機組低壓內缸的耐蒸汽沖刷耐水蝕高硅球墨鑄鐵，其特征在于所述孕育劑為硅鐵粉，化學成分為74～79％Si、0.5～1.0％Ca、0.5～1.6％Al和余量為Fe。

10.根據權利要求3所述的用于400℃高溫下核電汽輪機機組低壓內缸的耐蒸汽沖刷耐水蝕高硅球墨鑄鐵，其特征在于步驟四所述倒包孕育具體按以下步驟進行：在澆注前從處理包倒入澆注包時加入孕育劑，加入量為出鐵量的0.10～0.1.5％，然后沖入足量的鐵水。