一种用于炉头的超细晶不锈钢制备方法与流程

文档序号:13905163阅读:123来源:国知局

本发明属于铸造技术领域,具体涉及一种用于炉头的超细晶不锈钢制备方法。



背景技术:

不锈钢因其良好的综合性能被广泛的应用于工业,其在国民经济中占有重要的地位。而奥氏体不锈钢的生产总值占不锈钢生产总值的70%左右。但是,不锈钢硬度比较低,小于200hv,抗拉强度也只有500mpa左右,并且存在严重的点蚀现象。有统计显示:在美国每年因为点蚀造成的损失占了国民生产总值的3%,1/3的化学设备都是因为点蚀而停工,可见点蚀的危害有多大,点蚀的防护至关重要。细化晶粒是增强其耐蚀性能的一种途径。目前,不锈钢材料主要通过锻造或轧制来细化晶粒,但这种方法很难得到大块组织均匀且晶粒细化的材料,而且其晶粒很难达到纳米级。



技术实现要素:

为了克服现有技术领域存在的上述技术问题,本发明的目的在于,提供一种用于炉头的超细晶不锈钢制备方法,解决腐蚀、点蚀问题,生产出高硬度、高强度、耐点蚀的超细晶不锈钢。

本发明提供的一种用于炉头的超细晶不锈钢制备方法,包括以下步骤:

1)将mo粉cr粉按照质量比为1:1配比混匀,棒磨20-24h,形成cr(mo)预合金固溶体粉末,然后将fe粉、cr粉ni粉及预制cr(mo)粉末混合均匀得到混合粉体,将混合粉体机械研磨10-16h,得到bcc结构溶体粉末,然后置于真空干燥箱中干燥,其中,研磨过程中采用氩气气氛保护,并采取干磨湿取的方式在研磨完成后将固溶体粉末取出;

2)将待烧结固溶体粉末装入有石墨纸保护的高温合金模腔内,并在热压烧结炉中对所述待烧结固溶体粉末施加210mpa压力;在压力下冷压保压20-30min,以6-10℃/min加热至烧结温度900-950℃,然后保温30-60min;保温后停止加热,并随炉冷却至室温,冷却后卸压并取出高温合金模腔内的块状不锈钢;

3)热处理:将块状不锈钢放置于在1050℃-1200℃的空气炉中,保温20-50min,取出水冷至室温,即得到高硬度、高强度、耐点蚀的超细晶不锈钢。

本发明提供的一种用于炉头的超细晶不锈钢制备方法,其有益效果在于,利用机械合金化这一非平衡合金制备工艺,使cr、ni、mo固溶在fe中,形成亚稳的bcc结构,在随后的热压烧结过程中,由于元素基本已经分布均匀,所以很快速的向fcc结构转变。由于得到的块材晶粒特别细小,从而大幅提高该不锈钢的硬度,获得了硬度达到400hv以上,抗拉强度达到880mpa以上,耐点蚀能力远超过普通316l不锈钢。

具体实施方式

下面结合一个实施例,对本发明提供的一种用于炉头的超细晶不锈钢制备方法进行详细的说明。

实施例

本实施例的一种用于炉头的超细晶不锈钢制备方法,包括以下步骤:

1)将mo粉cr粉按照质量比为1:1配比混匀,棒磨24h,形成cr(mo)预合金固溶体粉末,然后将fe粉、cr粉ni粉及预制cr(mo)粉末混合均匀得到混合粉体,将混合粉体机械研磨16h,得到bcc结构溶体粉末,然后置于真空干燥箱中干燥,其中,研磨过程中采用氩气气氛保护,并采取干磨湿取的方式在研磨完成后将固溶体粉末取出;

2)将待烧结固溶体粉末装入有石墨纸保护的高温合金模腔内,并在热压烧结炉中对所述待烧结固溶体粉末施加210mpa压力;在压力下冷压保压20min,以10℃/min加热至烧结温度950℃,然后保温30min;保温后停止加热,并随炉冷却至室温,冷却后卸压并取出高温合金模腔内的块状不锈钢;

3)热处理:将块状不锈钢放置于在1200℃的空气炉中,保温20min,取出水冷至室温,即得到高硬度、高强度、耐点蚀的超细晶不锈钢。



技术特征:

技术总结
本发明公开了一种用于炉头的超细晶不锈钢制备方法,利用机械合金化这一制备工艺,使Cr、Ni和Mo这三种元素固溶在Fe中,形成单一的BCC结构。在热压烧结过程中,向奥氏体转变,形成单一的奥氏体结构。随后对其进行热处理,使其元素均匀分布,并且消除机械合金化后的残余应力,最终获得了硬度达到400HV以上,抗拉强度900MPa左右,抗腐蚀能力远远超过316L的不锈钢。

技术研发人员:李玉敏
受保护的技术使用者:青岛天地铸造有限公司
技术研发日:2016.08.26
技术公布日:2018.03.09
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