一种抗积灰磨损的余热回收管道合金材料的处理工艺的制作方法

文档序号:14685675发布日期:2018-06-14 20:33

本发明涉及一种抗积灰磨损的余热回收管道合金材料的处理工艺。



背景技术:

目前市场中管材是工业设备领域中常用的导热部件,广泛应用于各种设备中,根据应用场合的不同,管材应具有长寿命、高精度、高刚性、低噪音、高耐磨性等特性,在管材中广泛运用到管材,但是由于管材工作环境恶劣,工作中大量的积灰高速磨损管材,严重影响到管材的使用寿命,而且大量积灰通过间隙飞溅出主体中,浪费了大量积灰,造成增加生产成本,影响管材的正长工作,增加故障率,降低管材的工作效率,该问题日益突出。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题是,克服现有技术的缺点,提供一种抗积灰磨损的余热回收管道合金材料的处理工艺。

为了解决以上技术问题,本发明提供一种抗积灰磨损的余热回收管道合金材料的处理工艺,包括如下具体步骤:

熔炼:选取合金坯料,采用真空电弧重熔或电渣重熔,熔炼温度为3050-3100℃,合金坯料化学成分及质量百分比为:Al:11.3-14.4%、Mg:14.6-17.5%、Fe:1.25-1.50%、Si:0.40-0.7%、Cu:0.01-0.10%、Mn:1.5-1.7%、Zn:1.4-2.0%、Zr:0.10-0.25%、稀土元素1.10-3.12%,杂质含量<0.015%,余量为Ti;

稀土元素按重量百分比包含以下组分:Gd:15-18%,Pr:3-5%,Dy:7-9%,Ac:12.5-12.8%,Nd:15-20%,Sm:11-13%,余量为La;

锻造:对浇注后的钢锭加热,加热温度≤1180℃,保温时间为2h/100mm,不要使火焰直射锻件;

开锻前,将加热后的废钢放砧具上预热,吊钳(或叉具)放炉门口预热,锻件出炉后应尽快送到砧上,控制始锻温度1100-1200℃;控制终锻温度900-1000℃,测温点在离边缘或端面50-100mm处;每火的有效临界变形量≥20﹪;

锻后先采用空冷,确定表面无缺陷后换做水冷,水冷工序为三段式,先采用水冷以6-8℃/s的冷却速率将合金坯料冷却至670-690℃,再采用水冷以10-12℃/s的冷却速率将合金坯料冷却至610-620℃,最后采用水冷以4-6℃/s的冷却速率冷却至室温;

热处理:采用固溶工艺,加热时全功率升温,温度升至1050-1070℃,保温时间为2.5h/100mm;出炉淬水时入水水温≤40℃,3分钟内冷却至室温,随后依次进行挤压、锯切、矫直、轧.制、盘拉、重卷、退火及拉拔处理,得到管材;

在管材内外表面均涂覆合金涂层而实现,合金涂层初始状态下为粉末状,其重量百分比成分为:Ni:35-55%、Cr:20-30%、Si:2.1-4.9%、S:0.2-0.45%、C:2-6%、Fe:10-15%,Mn:5-11%,复合稀土:1-4.2%,以上各组分之和为100%,复合稀土按重量百分比包含以下组分:La:20-40%,Y:13-15%,Sc:10-12%,Gd:4-7%,Sm:10-20%,Dy:5-12%,Pr:15-25%;以上各组分之和为100%,具体涂覆工艺包括如下步骤:

步骤(1):将管材坯料放入中频炉加热到350-480℃后进行淬火处理,淬火至600-680℃,保温16-20秒,随后空冷至410-450℃;步骤(2):利用喷涂设备将按照上述组分配置好的合金粉末均匀喷射在管材坯料的内外表面,并冷却至室温,喷涂厚度为:0.02-0.08mm;步骤(3):将冷却后的管材坯料回火至550-580℃,管材坯料整体硬度达到HRC30-48,获得回火索氏体;将管材坯料在中频炉中加热至850-900℃,保温5-10秒,随后冷却至室温。

本发明进一步限定的技术方案是:

进一步的,前述的抗积灰磨损的余热回收管道合金材料的处理工艺,步骤(2)中的冷却方式为水冷,冷却速度为25-30℃/s。前述的抗积灰磨损的余热回收管道合金材料的处理工艺,步骤(3)中的冷却方法为油冷、水冷与空冷结合;先采用油冷以17-20℃/s的冷却速率将管材坯料冷却至650-700℃,再以12-18℃/s的冷却速率将管材坯料水冷至390-410℃,然后空冷至220-250℃,再以12-22℃/s的冷却速率将管材坯料水冷至100-150℃,最后空冷至室温。

前述的抗积灰磨损的余热回收管道合金材料的处理工艺,合金坯料化学成分及质量百分比为:Al:11.3%、Mg:14.6%、Fe:1.25%、Si:0.40%、Cu:0.01%、Mn:1.5%、Zn:1.4%、Zr:0.10%、稀土元素1.10%,杂质含量<0.015%,余量为Ti;稀土中,按重量百分比包含以下组分:Gd:15%,Pr:3%,Dy:7%,Ac:12.5%,Nd:15%,Sm:11%,余量为La。

前述的抗积灰磨损的余热回收管道合金材料的处理工艺,合金坯料化学成分及质量百分比为:

Al:12.4%、Mg:15.5%、Fe:1.42%、Si:0.49%、Cu:0.07%、Mn:1.6%、Zn:1.8%、Zr:0.17%、稀土元素1.72%,杂质含量<0.015%,余量为Ti;稀土中,按重量百分比包含以下组分:Gd:16%,Pr:4%,Dy:8%,Ac:12.7%,Nd:18%,Sm:12%,余量为La。

本发明的有益效果是:本发明能够大大提高管材耐磨性和抗腐蚀性,适应恶劣环境,并且增加了管材的使用寿命,避免大量积灰飞溅,节约了大量的资源,节约成本。

具体实施方式

实施例1

本实施例提供的一种抗积灰磨损的余热回收管道合金材料的处理工艺,包括如下具体步骤:

熔炼:选取合金坯料,采用真空电弧重熔或电渣重熔,熔炼温度为3050-3100℃,合金坯料化学成分及质量百分比为:Al:11.3%、Mg:14.6%、Fe:1.25%、Si:0.40%、Cu:0.01%、Mn:1.5%、Zn:1.4%、Zr:0.10%、稀土元素1.10%,杂质含量<0.015%,余量为Ti;稀土中,按重量百分比包含以下组分:Gd:15%,Pr:3%,Dy:7%,Ac:12.5%,Nd:15%,Sm:11%,余量为La;

锻造:对浇注后的钢锭加热,加热温度≤1180℃,保温时间为2h/100mm,不要使火焰直射锻件;

开锻前,将加热后的废钢放砧具上预热,吊钳(或叉具)放炉门口预热,锻件出炉后应尽快送到砧上,控制始锻温度1100-1200℃;控制终锻温度900-1000℃,测温点在离边缘或端面50-100mm处;每火的有效临界变形量≥20﹪;

锻后先采用空冷,确定表面无缺陷后换做水冷,水冷工序为三段式,先采用水冷以6-8℃/s的冷却速率将合金坯料冷却至670-690℃,再采用水冷以10-12℃/s的冷却速率将合金坯料冷却至610-620℃,最后采用水冷以4-6℃/s的冷却速率冷却至室温;

热处理:采用固溶工艺,加热时全功率升温,温度升至1050-1070℃,保温时间为2.5h/100mm;出炉淬水时入水水温≤40℃,3分钟内冷却至室温,随后依次进行挤压、锯切、矫直、轧.制、盘拉、重卷、退火及拉拔处理,得到管材;

在管材内外表面均涂覆合金涂层而实现,合金涂层初始状态下为粉末状,其重量百分比成分为:Ni:35-55%、Cr:20-30%、Si:2.1-4.9%、S:0.2-0.45%、C:2-6%、Fe:10-15%,Mn:5-11%,复合稀土:1-4.2%,以上各组分之和为100%,复合稀土按重量百分比包含以下组分:La:20-40%,Y:13-15%,Sc:10-12%,Gd:4-7%,Sm:10-20%,Dy:5-12%,Pr:15-25%;以上各组分之和为100%,具体涂覆工艺包括如下步骤:

步骤(1):将管材坯料放入中频炉加热到350-480℃后进行淬火处理,淬火至600-680℃,保温16-20秒,随后空冷至410-450℃;步骤(2):利用喷涂设备将按照上述组分配置好的合金粉末均匀喷射在管材坯料的内外表面,并冷却至室温,冷却方式为水冷,冷却速度为25-30℃/s,喷涂厚度为:0.02-0.08mm;步骤(3):将冷却后的管材坯料回火至550-580℃,管材坯料整体硬度达到HRC30-48,获得回火索氏体;将管材坯料在中频炉中加热至850-900℃,保温5-10秒,随后冷却至室温,冷却方法为油冷、水冷与空冷结合;先采用油冷以17-20℃/s的冷却速率将管材坯料冷却至650-700℃,再以12-18℃/s的冷却速率将管材坯料水冷至390-410℃,然后空冷至220-250℃,再以12-22℃/s的冷却速率将管材坯料水冷至100-150℃,最后空冷至室温。

实施例2

本实施例提供的一种抗积灰磨损的余热回收管道合金材料的处理工艺,包括如下具体步骤:

熔炼:选取合金坯料,采用真空电弧重熔或电渣重熔,熔炼温度为3050-3100℃,合金坯料化学成分及质量百分比为:Al:12.4%、Mg:15.5%、Fe:1.42%、Si:0.49%、Cu:0.07%、Mn:1.6%、Zn:1.8%、Zr:0.17%、稀土元素1.72%,杂质含量<0.015%,余量为Ti;稀土中,按重量百分比包含以下组分:Gd:16%,Pr:4%,Dy:8%,Ac:12.7%,Nd:18%,Sm:12%,余量为La;

锻造:对浇注后的钢锭加热,加热温度≤1180℃,保温时间为2h/100mm,不要使火焰直射锻件;

开锻前,将加热后的废钢放砧具上预热,吊钳(或叉具)放炉门口预热,锻件出炉后应尽快送到砧上,控制始锻温度1100-1200℃;控制终锻温度900-1000℃,测温点在离边缘或端面50-100mm处;每火的有效临界变形量≥20﹪;

锻后先采用空冷,确定表面无缺陷后换做水冷,水冷工序为三段式,先采用水冷以6-8℃/s的冷却速率将合金坯料冷却至670-690℃,再采用水冷以10-12℃/s的冷却速率将合金坯料冷却至610-620℃,最后采用水冷以4-6℃/s的冷却速率冷却至室温;

热处理:采用固溶工艺,加热时全功率升温,温度升至1050-1070℃,保温时间为2.5h/100mm;出炉淬水时入水水温≤40℃,3分钟内冷却至室温,随后依次进行挤压、锯切、矫直、轧.制、盘拉、重卷、退火及拉拔处理,得到管材;

在管材内外表面均涂覆合金涂层而实现,合金涂层初始状态下为粉末状,其重量百分比成分为:Ni:35-55%、Cr:20-30%、Si:2.1-4.9%、S:0.2-0.45%、C:2-6%、Fe:10-15%,Mn:5-11%,复合稀土:1-4.2%,以上各组分之和为100%,复合稀土按重量百分比包含以下组分:La:20-40%,Y:13-15%,Sc:10-12%,Gd:4-7%,Sm:10-20%,Dy:5-12%,Pr:15-25%;以上各组分之和为100%,具体涂覆工艺包括如下步骤:

步骤(1):将管材坯料放入中频炉加热到350-480℃后进行淬火处理,淬火至600-680℃,保温16-20秒,随后空冷至410-450℃;步骤(2):利用喷涂设备将按照上述组分配置好的合金粉末均匀喷射在管材坯料的内外表面,并冷却至室温,冷却方式为水冷,冷却速度为25-30℃/s,喷涂厚度为:0.02-0.08mm;步骤(3):将冷却后的管材坯料回火至550-580℃,管材坯料整体硬度达到HRC30-48,获得回火索氏体;将管材坯料在中频炉中加热至850-900℃,保温5-10秒,随后冷却至室温,冷却方法为油冷、水冷与空冷结合;先采用油冷以17-20℃/s的冷却速率将管材坯料冷却至650-700℃,再以12-18℃/s的冷却速率将管材坯料水冷至390-410℃,然后空冷至220-250℃,再以12-22℃/s的冷却速率将管材坯料水冷至100-150℃,最后空冷至室温。

以上实施例仅为说明本发明的技术思想,不能以此限定本发明的保护范围,凡是按照本发明提出的技术思想,在技术方案基础上所做的任何改动,均落入本发明保护范围之内。

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