一种耐腐蚀泵阀用合金钢材料及其制备方法技术

一种耐腐蚀泵阀用合金钢材料，其含有的化学元素成分及其质量百分比为：碳0.2-0.4、硅0.8-1.1、锰1.7-1.9、镍2.4-2.6、铬1.3-1.5、铌0.6-0.8、钼1.1-1.3、Sb0.08-0.12、Tm0.12-0.16、S≤0.04、P≤0.04、余量为铁。本发明专利技术提供的合金钢不仅具有高的硬度，而且还具有较好的韧性，耐磨性能好、热强高、耐腐蚀，还具有较高的疲劳强度，且铸造性能好，铸件成品率高。本发明专利技术合金钢适用于泵轴、阀门、轴承等磨损率高的零件。本发明专利技术精炼剂用于铸造生产，铸件中的气孔度降低1-2度，氧化夹杂物在2级左右。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及金属材料制备领域，尤其涉及。
技术介绍
泵阀工作的环境多样，恶劣，对材质的要求很高，目前泵阀用的合金钢有多种多样，技术有很大进步，但是仍有很多问题存在，如耐磨性、硬度、防锈性能、耐腐蚀性能、耐高低温性能、脆性、韧性等，在很多场合还不能满足生产的要求，还需要进一步改进，以提高生产效率，降低成本，提高安全性，为高精尖技术发展提供保障，为社会发展提供动力，任务还很艰巨。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供，该合金材料具有高硬度、耐磨、耐腐蚀、耐冲击的优点。本专利技术的技术方案如下: 一种耐腐蚀泵阀用合金钢材料，其特征在于:其含有的化学元素成分及其质量百分比为:碳 0.2-0.4、硅 0.8-1.1、锰 1.7-1.9、镍 2.4-2.6、铬 1.3-1.5、铌 0.6-0.8、钥 1.1-1.3、Sb0.08-0.12、Tm0.12-0.16、S ≤ 0.04、P ≤ 0.04、余量为铁。所述的耐腐蚀泵阀用合金钢材料的生产方法，其特征在于: (1)、准备生铁与废铁按1:1-2比例作为铁基质来源，将生铁加入投入炉中熔化，进行脱硫、脱氧、采用精炼剂一次精炼、添加合金成分进行合金化，再加入废铁熔化、加入精炼剂二次精炼、检测并调整化学元素成分含量至合格、浇铸、铸后热处理等； (2)、合金化过程中向炉内投入合金元素的批次顺序为:(1)硅、铬、镍；(2)锰、Sb; (3)其他剩余成分；各批次投入元素的时间间隔为22-25分钟，投料后搅拌均匀。所述的铸后热处理是:先由室温以200-210°C /小时速率升温至500-510°C，保温60-70分钟，再以200-210°C /小时速率升温至700_710°C，保温60-70分钟，再以170-1800C /小时速率升温至925-940°C，保温3_4小时；再以180_190°C /小时速率降温至600-610°C，再以200-210°C /小时速率升温至700_710°C，再以180_190°C /小时速率降温至480-500°C，保温70-80分钟；再以180_190°C /小时速率降温至220_230°C，保温2-3小时；再以200-210°C /小时速率升温至330-350°C，再以180_190°C /小时速率降温至200-210°C，再以180-190°C /小时速率升温至535_550°C，保温2_3小时，取出空冷即得。所述的精炼剂由下列重量份的原料制成:工具钢粉30-34、氢氧化铝2-3、方解石4-5、硫酸锌1-2、麦饭石1-2、蒙脱石1-2、玉石2-3、阳起石3_4、氟化钙1_2、氟硅酸钠4_5 ；制备方法是将各原料混合，加热至熔融状态，然后，浇注入纯净水中激冷，再粉碎成100-200目粉末；将所得粉末加入相当于粉末重量2_3%的硅烷偶联剂ΚΗ_550、1_2%的纳米碳粉，混合均匀后，在8-15Mpa下压制成坯，然后，在900-950°C下煅烧3_4小时，冷却后，再粉碎成150-250目粉末，即得。本专利技术的有益效果 本专利技术提供的合金钢不仅具有高的硬度，而且还具有较好的韧性，耐磨性能好、热强高、耐腐蚀，还具有较高的疲劳强度，且铸造性能好，铸件成品率高；本专利技术使用部分废铁作为原料，并经过二次精炼，合理控制铸后热处理温度，分批投放原料，使合金品质更稳定均一，提高综合力学性能。本专利技术合金钢适用于泵轴、阀门、轴承等磨损率高的零件。本专利技术精炼剂用于铸造生产，明显提高成品率，特别是铸件中的气孔度降低1-2度，不会在铸件表面产生气孔，夹杂氧化物也明显降低，氧化夹杂物在2级左右。【具体实施方式】一种耐腐蚀泵阀用合金钢材料，其含有的化学元素成分及其质量百分比为:碳 0.2-0.4、硅 0.8-1.1、锰 1.7-1.9、镍 2.4-2.6、铬 1.3-1.5、铌 0.6-0.8、钥 1.1-1.3、Sb0.08-0.12、Tm0.12-0.16、S ≤ 0.04、P≤ 0.04、余量为铁。所述的耐腐蚀泵阀用合金钢材料的生产方法如下: (1)、准备生铁与废铁按1:1.6比例作为铁基质来源，将生铁加入投入炉中熔化，进行脱硫、脱氧、采用精炼剂一次精炼、添加合金成分进行合金化，再加入废铁熔化、加入精炼剂二次精炼、检测并调整化学元素成分含量至合格、浇铸、铸后热处理等； (2)、合金化过程中向炉内投入合金元素的批次顺序为:(1)硅、铬、镍；(2)锰、Sb; (3)其他剩余成分；各批次投入元素的时间间隔为23分钟，投料后搅拌均匀。所述的铸后热处理是:先由室温以205°C /小时速率升温至505°C，保温65分钟，再以205°C /小时速率升温至705°C，保温65分钟，再以175°C /小时速率升温至930°C，保温3.4小时；再以185°C /小时速率降温至605°C，再以205°C /小时速率升温至705°C，再以185°C /小时速率降温至485°C，保温75分钟；再以185°C /小时速率降温至225°C，保温2.5小时；再以205°C /小时速率升温至340°C，再以185°C /小时速率降温至205°C，再以1850C /小时速率升温至540°C，保温2.5小时，取出空冷即得。所述的精炼剂由下列重量份(公斤)的原料制成:工具钢粉32、氢氧化铝2.5、方解石4.5、硫酸锌1.5、麦饭石1.5、蒙脱石1.5、玉石2.6、阳起石3.5、氟化|丐1.5、氟娃酸钠4.5 ;制备方法是将各原料混合，加热至熔融状态，然后，浇注入纯净水中激冷，再粉碎成150目粉末；将所得粉末加入相当于粉末重量2.4%的硅烷偶联剂KH-550、1.5%的纳米碳粉，混合均匀后，在12Mpa下压制成坯，然后，在930°C下煅烧3.5小时，冷却后，再粉碎成200目粉末，即得。本专利技术耐腐蚀泵阀用合金钢材料的机械性能为:拉伸强度1368MPa，屈服强度952MPa，延伸率14.5%，断面收缩率34.2%，冲击吸收功53.8J，冲击韧性63.8J/cm2，硬度286HB。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种耐腐蚀泵阀用合金钢材料，其特征在于：其含有的化学元素成分及其质量百分比为：碳0.2?0.4、硅0.8?1.1、锰1.7?1.9、镍2.4?2.6、铬1.3?1.5、铌0.6?0.8、钼1.1?1.3、Sb0.08?0.12、Tm0.12?0.16、S≤0.04、P≤0.04、余量为铁。

【技术特征摘要】
1.一种耐腐蚀泵阀用合金钢材料，其特征在于:其含有的化学元素成分及其质量百分比为:碳0.2-0.4、硅0.8-1.1、锰 1.7-1.9、镍2.4-2.6、铬 1.3-1.5、铌0.6-0.8、钥 1.1-1.3、Sb0.08-0.12、Tm0.12-0.16、S ≤ 0.04、P ≤ 0.04、余量为铁。2.根据权利要求1所述的耐腐蚀泵阀用合金钢材料的生产方法，其特征在于: (1)、准备生铁与废铁按1:1-2比例作为铁基质来源，将生铁加入投入炉中熔化，进行脱硫、脱氧、采用精炼剂一次精炼、添加合金成分进行合金化，再加入废铁熔化、加入精炼剂二次精炼、检测并调整化学元素成分含量至合格、浇铸、铸后热处理等； (2)、合金化过程中向炉内投入合金元素的批次顺序为:(I)硅、铬、镍；(2)锰、Sb；(3)其他剩余成分；各批次投入元素的时间间隔为22-25分钟，投料后搅拌均匀。3.根据权利要求2所述的耐腐蚀泵阀用合金钢材料的生产方法，其特征在于:所述的铸后热处理是:先由室温以200-210°C /小时速率升温至500-510°C，保温60-70分钟，再以200-2100C /小时速率升温至700-710°C，保温60-70分钟，再以170-180°C /小时速率升温至925...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔华英，
申请(专利权)人：铜陵市肆得科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：