一種高強(qiáng)韌性不銹鋼泵閥鑄件及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及不銹鋼鑄件技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高強(qiáng)韌性不銹鋼栗閥鑄件及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]不銹鋼栗、閥廣泛的應(yīng)用于化工、石化、石油、造紙、采礦、電力、液化氣、食品、制藥、給排水、市政、機(jī)械設(shè)備配套、電子工業(yè)，城建等領(lǐng)域。栗是輸送各種不同介質(zhì)的部件，而閥門是管路流體輸送系統(tǒng)中控制部件，它是用來改變通路斷面和介質(zhì)流動方向，具有導(dǎo)流、截止、調(diào)節(jié)、節(jié)流、止回、分流或溢流卸壓等功能、兩者常常配套使用。
[0003]由于不銹鋼栗、閥門接觸的介質(zhì)多種多樣，可能是水、蒸汽、油品、氣體、泥漿、各種腐蝕性介質(zhì)、液態(tài)金屬和放射性流體等等，因此對栗閥材料的性能要求較高，目前市場上的栗閥合金鋼性能參差不齊，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足生產(chǎn)需求，急需從工藝和配方上著手，獲得更為尚質(zhì)尚效的不鎊鋼材料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明目的就是為了彌補(bǔ)已有技術(shù)的缺陷，提供一種高強(qiáng)韌性不銹鋼栗閥鑄件及其制備方法。
[0005]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
一種高強(qiáng)韌性不銹鋼栗閥鑄件，該不銹鋼鑄件中各組分的重量百分?jǐn)?shù)為:Cr: 12-15%、Ni:4.0-6.0% ^Mn:l.5-2.0% ^Si:1-1.5% ^Mo:0.8-1.0% ^Sr:0.1 %-0.15% ^Ba:0.Ι-Ο.2%^Sb:0.1-0.2%、S<0.03%、P<0.03%、C < 0.25%、精煉劑0.2-0.3%，余量為Fe和少量雜質(zhì)。
[0006]所述的精煉劑由以下重量百分比的原料制成:蜂窩陶瓷粉5-6、石墨烯0.1-0.2、無水乙醇10-12、Ca含量為75-80wt.%的Al-Ca中間合金粉5-6、RE含量為10-15wt.%Al-RE中間合金粉3-4、硬脂酸1_2，該精煉劑的制備方法為:先將Al-Ca中間合金粉、A1_RE中間合金粉一起投入球磨罐中，攪拌混合均勻后加入無水乙醇、硬脂酸、石墨烯，在密閉條件下球磨混合2-3h，球磨結(jié)束后加入蜂窩陶瓷粉，繼續(xù)研磨20-30min，研磨結(jié)束后將混合物料取出，室溫干燥，完全除去無水乙醇和硬脂酸，即得。
[0007]所述的一種高強(qiáng)韌性不銹鋼栗閥鑄件的制備方法為:
(1)將除精煉劑外的各原料按照元素重量配比投入熔煉爐中，加熱至1580°C_1650°C熔煉，隨后加入精煉劑，攪拌混合均勻后將熔液升溫至1620-1700°C，精煉處理40-50min，最后將所得熔液經(jīng)過排渣、脫氣后澆注至模具腔中，自然冷卻至室溫后脫模，得鑄錠；
(2)將所得的鑄錠表面處理后以100-120°C/h的升溫速率加熱至780-850°C，保溫3-4h，隨后水冷淬火至650-700°C，保溫2-3h后繼續(xù)空冷至350-400°C，保溫l_2h后以100-120°C/h的速度升溫至550-600°C，保溫2-3h后空冷至室溫即得。
[0008]本發(fā)明在低碳鋼具備良好韌性和塑性的基礎(chǔ)上適當(dāng)提高了S1、Mo以及Sr、Sb等元素的用量，使得復(fù)合鑄件材料具備更高的強(qiáng)度，晶核細(xì)小，組織致密，表現(xiàn)出優(yōu)良的韌性，耐腐蝕，對熱穩(wěn)定，熔液中加入的精煉劑含有納米化的Ca-RE中間合金粉，其吸附于蜂窩陶瓷粉中，在鋼液中分散更均勻，達(dá)到脫氧除雜的目的，除雜化渣速度快，效率高，可有效的提高鋼液的純凈度，有效改善鑄件質(zhì)量，經(jīng)多次熱處理后得到的不銹鋼加工性能好，可滿足栗閥鑄件復(fù)雜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和多變的使用環(huán)境，達(dá)到節(jié)能高效的生產(chǎn)效果。
【具體實施方式】
[0009]該實施例不銹鋼鑄件中各組分的重量百分?jǐn)?shù)為:Cr: 12%、N1: 4.0 %、Mn: 1.5 %、S1:l%、Mo:0.8%、Sr:0.1%%、Ba:0.1%、Sb:0.1%、S<0.03%、P<0.03%、C:0.25%、精煉劑0.2%，余量為Fe和少量雜質(zhì)。
[0010]其中精煉劑由以下重量百分比的原料制成:蜂窩陶瓷粉5、石墨烯0.1、無水乙醇10、Ca含量為75wt.%的Al-Ca中間合金粉5、RE含量為10wt.%Al-RE中間合金粉3、硬脂酸1，該精煉劑的制備方法為:先將Al-Ca中間合金粉、A1-RE中間合金粉一起投入球磨罐中，攪拌混合均勻后加入無水乙醇、硬脂酸、石墨烯，在密閉條件下球磨混合2.5h，球磨結(jié)束后加入蜂窩陶瓷粉，繼續(xù)研磨25min，研磨結(jié)束后將混合物料取出，室溫干燥，完全除去無水乙醇和硬脂酸，即得。
[0011]該實施例不銹鋼的制備方法為:
(1)將除精煉劑外的各原料按照元素重量配比投入熔煉爐中，加熱至1600°C熔煉，隨后加入精煉劑，攪拌混合均勻后將熔液升溫至1650°C，精煉處理40min，最后將所得熔液經(jīng)過排渣、脫氣后澆注至模具腔中，自然冷卻至室溫后脫模，得鑄錠；
(2)將所得的鑄錠表面處理后以100°C/h的升溫速率加熱至780°C，保溫3h，隨后水冷淬火至650°C，保溫2h后繼續(xù)空冷至350°C，保溫lh后以100°C/h的速度升溫至550°C，保溫2h后空冷至室溫即得。
[0012]制備得到的鑄件性能測試結(jié)果為:
拉伸強(qiáng)度:785.6MPa ；屈服強(qiáng)度:368.5MPa ；斷裂強(qiáng)度:540.IMPa ；斷裂前塑性應(yīng)變:
3.5%;沖擊韌性:85.4J/cm2;彈性模量:243.2GPa ;在酸堿溶液中材料的腐蝕速率<
0.005mm/ao
【主權(quán)項】
1.一種高強(qiáng)韌性不銹鋼栗閥鑄件，其特征在于，該不銹鋼鑄件中各組分的重量百分?jǐn)?shù)為:Cr:12-15%、N1:4.0-6.0%、Μη:1.5-2.0%、S1: 1-1.5%、Mo:0.8-1.0%、Sr:0.1 %-0.15%、Ba:0.卜0.2%、Sb:0.卜0.2%、S<0.03%、Ρ<0.03%、C < 0.25%、精煉劑0.2-0.3%，余量為Fe和少量雜質(zhì)。2.如權(quán)利要求1所述的一種高強(qiáng)韌性不銹鋼栗閥鑄件，其特征在于:所述的精煉劑由以下重量百分比的原料制成:蜂窩陶瓷粉5-6、石墨烯0.1-0.2、無水乙醇10-12、Ca含量為75-80wt.%的六1 -Ca中間合金粉5-6、RE含量為10_15wt.%A1 -RE中間合金粉3_4、硬脂酸1 -2，該精煉劑的制備方法為:先將Al-Ca中間合金粉、A1-RE中間合金粉一起投入球磨罐中，攪拌混合均勻后加入無水乙醇、硬脂酸、石墨烯，在密閉條件下球磨混合2-3h，球磨結(jié)束后加入蜂窩陶瓷粉，繼續(xù)研磨20-30min，研磨結(jié)束后將混合物料取出，室溫干燥，完全除去無水乙醇和硬脂酸，即得。3.如權(quán)利要求1所述的一種高強(qiáng)韌性不銹鋼栗閥鑄件的制備方法，其特征在于，所述的制備方法為: (1)將除精煉劑外的各原料按照元素重量配比投入熔煉爐中，加熱至1580°C_1650°C熔煉，隨后加入精煉劑，攪拌混合均勻后將熔液升溫至1620-1700°C，精煉處理40-50min，最后將所得熔液經(jīng)過排渣、脫氣后澆注至模具腔中，自然冷卻至室溫后脫模，得鑄錠； (2)將所得的鑄錠表面處理后以100-120°C/h的升溫速率加熱至780-850°C，保溫3-4h，隨后水冷淬火至650-700°C，保溫2-3h后繼續(xù)空冷至350-400°C，保溫l_2h后以100-120°C/h的速度升溫至550-600°C，保溫2-3h后空冷至室溫即得。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高強(qiáng)韌性不銹鋼泵閥鑄件，該不銹鋼鑄件在低碳鋼具備良好韌性和塑性的基礎(chǔ)上適當(dāng)提高了Si、Mo以及Sr、Sb等元素的用量，使得復(fù)合鑄件材料具備更高的強(qiáng)度，晶核細(xì)小，組織致密，表現(xiàn)出優(yōu)良的韌性，耐腐蝕，對熱穩(wěn)定，熔液中加入的精煉劑含有納米化的Ca-RE中間合金粉，其吸附于蜂窩陶瓷粉中，在鋼液中分散更均勻，達(dá)到脫氧除雜的目的，除雜化渣速度快，效率高，可有效的提高鋼液的純凈度，有效改善鑄件質(zhì)量，經(jīng)多次熱處理后得到的不銹鋼加工性能好，可滿足泵閥鑄件復(fù)雜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和多變的使用環(huán)境，達(dá)到節(jié)能高效的生產(chǎn)效果。
【IPC分類】C21D6/00, C22C38/12, C21C7/06, C22C38/60, C22C33/04, C22C38/58
【公開號】CN105420639
【申請?zhí)枴緾N201510833977
【發(fā)明人】吳壽濤
【申請人】銅陵市經(jīng)緯流體科技有限公司
【公開日】2016年3月23日
【申請日】2015年11月25日