一種高硅低鎳耐磨不銹鋼泵閥鑄件及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及不銹鋼鑄件技術領域，尤其涉及一種高硅低鎳耐磨不銹鋼栗閥鑄件及其制備方法。
【背景技術】
[0002]不銹鋼栗、閥廣泛的應用于化工、石化、石油、造紙、采礦、電力、液化氣、食品、制藥、給排水、市政、機械設備配套、電子工業，城建等領域。栗是輸送各種不同介質的部件，而閥門是管路流體輸送系統中控制部件，它是用來改變通路斷面和介質流動方向，具有導流、截止、調節、節流、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、閥門接觸的介質多種多樣，可能是水、蒸汽、油品、氣體、泥漿、各種腐蝕性介質、液態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，遠遠不能滿足生產需求，急需從工藝和配方上著手，獲得更為尚質尚效的不鎊鋼材料。

【發明內容】

[0004]本發明目的就是為了彌補已有技術的缺陷，提供一種高硅低鎳耐磨不銹鋼栗閥鑄件及其制備方法。
[0005]本發明是通過以下技術方案實現的:
一種高硅低鎳耐磨不銹鋼栗閥鑄件，該不銹鋼鑄件中各組分的重量百分數為:Cr:12.0-15.0%、N1:2.8-3.5%、Cu:0.3-0.5%、Mn:1.5-2.0%、Mo:1.0-1.5%、S1:4.0-5.0%、Ti:0.5-1.0%、Ν:0.04-0.05%、Ιη:0.2-0.3%、S<0.03%、P<0.03%、C < 0.25%、精煉劑0.3-0.4%，余量為Fe及不可避免的雜質。
[0006]所述的一種高硅低鎳耐磨不銹鋼栗閥鑄件，所述的精煉劑由以下重量百分比的原料制成:蜂窩陶瓷粉5-8、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.%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，球磨結束后加入蜂窩陶瓷粉，繼續研磨20-30min，研磨結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]所述的一種高硅低鎳耐磨不銹鋼栗閥鑄件的制備方法，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1520°C_1600°C熔煉，隨后加入精煉劑，攪拌混合均勻后將熔液升溫至1580-1650°C，精煉處理30-40min，最后將所得熔液經過排渣、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115-120°C/h的升溫速率加熱至720-760°C，保溫4-5h，隨后水冷淬火至450-550°C，保溫2-3h后繼續空冷至300-350°C，保溫l_2h后以80-100°C/h的速度升溫至580-620°C，保溫2-3h后空冷至室溫即得。
[0008]本發明在低碳鋼具備良好韌性和塑性的基礎上適當提高了Si元素的用量，降低Ni的用量，同時含有Mo、T1、In等元素，賦予了材料良好的力學性能，機械加工性能優異，耐磨損抗腐蝕，表面不易被介質磨損，從而延長使用壽命，熔液中加入的由蜂窩陶瓷粉負載的納米化Ca-RE中間相合金粉及石墨烯的復合精煉劑較之常規精煉劑的熱穩定性更佳，可達到均勻高效的精煉效果，改善鑄件質量，提高成品率，經多次熱處理后的鑄件性能穩定，達到了節能高效的生產效果。
【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數為:Cr: 12.0%、N1: 2.8%、Cu: 0.3%、Mn:
1.5%、Mo: 1.0%、S1:4.0%、T1:0.5%、N:0.04%、In: 0.2%、S<0.03%、P<0.03%、C: 0.25%、精煉劑0.3%，余量為Fe及不可避免的雜質。
[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，球磨結束后加入蜂窩陶瓷粉，繼續研磨25min，研磨結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1550°c熔煉，隨后加入精煉劑，攪拌混合均勻后將熔液升溫至1580°C，精煉處理40min，最后將所得熔液經過排渣、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115°C/h的升溫速率加熱至740°C，保溫4h，隨后水冷淬火至450°C，保溫2h后繼續空冷至300°C，保溫lh后以80°C/h的速度升溫至580°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果為:
拉伸強度:845.6MPa ；屈服強度:324.2MPa ；斷裂強度:535.6MPa ；斷裂前塑性應變:6.2%;沖擊韌性:70.6J/cm2;彈性模量:230.5GPa ;在酸堿溶液中材料的腐蝕速率<
0.005mm/a，在500N載荷條件下，材料的磨損失重率為0.06%。
【主權項】
1.一種高硅低鎳耐磨不銹鋼栗閥鑄件，其特征在于，該不銹鋼鑄件中各組分的重量百分數為:Cr:12.0-15.0%、N1:2.8-3.5%、Cu:0.3-0.5%、Mn:1.5-2.0%、Mo:1.0-1.5%、S1:4.0-5.0%、T1:0.5-1.0%、N:0.04-0.05%、In:0.2-0.3%、S<0.03%、P<0.03%、C < 0.25%、精煉劑0.3-0.4%，余量為Fe及不可避免的雜質。2.如權利要求1所述的一種高硅低鎳耐磨不銹鋼栗閥鑄件，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5-8、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.%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，球磨結束后加入蜂窩陶瓷粉，繼續研磨20-30min，研磨結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.如權利要求1所述的一種高硅低鎳耐磨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1520°C_1600°C熔煉，隨后加入精煉劑，攪拌混合均勻后將熔液升溫至1580-1650°C，精煉處理30-40min，最后將所得熔液經過排渣、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115-120°C/h的升溫速率加熱至720-760°C，保溫4-5h，隨后水冷淬火至450-550°C，保溫2-3h后繼續空冷至300-350°C，保溫l_2h后以80-100°C/h的速度升溫至580-620°C，保溫2-3h后空冷至室溫即得。
【專利摘要】本發明公開了一種高硅低鎳耐磨不銹鋼泵閥鑄件，該不銹鋼鑄件在低碳鋼具備良好韌性和塑性的基礎上適當提高了Si元素的用量，降低Ni的用量，同時含有Mo、Ti、In等元素，賦予了材料良好的力學性能，機械加工性能優異，耐磨損抗腐蝕，表面不易被介質磨損，從而延長使用壽命，熔液中加入的由蜂窩陶瓷粉負載的納米化Ca-RE中間相合金粉及石墨烯的復合精煉劑較之常規精煉劑的熱穩定性更佳，可達到均勻高效的精煉效果，改善鑄件質量，提高成品率，經多次熱處理后的鑄件性能穩定，達到了節能高效的生產效果。
【IPC分類】C21D1/18, F04B53/10, C22C38/50, C22C38/44, C22C38/58, C21D6/00, C22C33/04, C22C38/42
【公開號】CN105441826
【申請號】CN201510833916
【發明人】吳壽濤
【申請人】銅陵市經緯流體科技有限公司
【公開日】2016年3月30日
【申請日】2015年11月25日