一种应用于机械设备的耐腐蚀合金的制造方法与流程

文档序号:11319701阅读:221来源:国知局

本发明属于合金材料的制备技术领域,具体涉及一种应用于机械设备的耐腐蚀合金的制备方法。



背景技术:

金属抗腐蚀材料,相对非金属耐腐蚀材料而言,金属抗腐蚀材料主要有铁基合金(耐腐蚀不锈钢);镍基合金(ni-cr合金,ni-cr-mo合金,ni-cu合金等);活性金属。耐腐蚀不锈钢是指普通的耐大气或海水等腐蚀的300系列不锈钢304,316l,317l等;较强抗腐蚀能力的奥氏体不锈钢904l,254smo;双相钢2205,2507等;含cu的耐腐蚀合金20合金等;镍基耐蚀合金:主要是哈氏合金以及ni-cu合金等,由于金属ni本身是面心立方结构,晶体学上的稳定性使得它能够比fe能够容纳更多的合金元素,如cr,mo等,从而达到抵抗各种环境的能力;同时镍本身就具有一定的抗腐蚀能力,尤其是抗氯离子引起的应力腐蚀能力。在强还原性腐蚀环境,复杂的混合酸环境,含有卤素离子的溶液中,以哈氏合金为代表的镍基耐蚀合金相对铁基的不锈钢具有绝对的优势。活性金属也具有很好的抗腐蚀能力,典型代表是ti;zr;ta等;其中最典型的代表是ti;钛材有着广泛的应用,主要用在一些不锈钢无法适应的腐蚀环境。钛材耐腐蚀原理:在氧化性气氛中,形成致密的氧化膜来提供保护;所以一般不能用于还原性较强或者密封性那个较高的腐蚀环境中(缺氧环境),与此同时,钛材的应用温度一般小于300摄氏度。特别要注意的是,活性金属都不能用于含氟的环境。金属材料在腐蚀性介质中所具有的抵抗介质侵蚀的能力,称金属的耐蚀性。

金属腐蚀是工业上危害最大的自发过程,因此耐蚀合金的开发与应用,有重大的社会意义和经济价值。



技术实现要素:

本发明的目的是提供一种应用于机械设备的耐腐蚀合金的制备方法,本发明制备的合金防腐蚀效果好,即使表面发生破损也不会造成防腐效果下降,同时能够保持较高的抗拉强度。

本发明提供了如下的技术方案:

一种应用于机械设备的耐腐蚀合金的制备方法,包括以下制备步骤:

一、将ni、mo、cu、ti、zr、ta和nb依次投入等离子炉中,保持熔炼炉中的温度为1400-1550℃,对金属进行精炼,精炼1-2h,精炼完成后进行2次电磁搅拌,再静置30-40min后除去熔炉表层的杂质,得到材料一;

二、将cr、al、pt、au和ag依次投入到投入到真空电弧熔炉中,在1800-2100℃温度下冶炼30-50min,再将真空电弧熔炉中充满惰性气体,使用电磁搅拌3-4次,得到材料二;

三、将材料一和材料二混合一同投入到中频炉中,保持温度为2000-2300℃,加热2-3h,再浇铸到模具中保温静置,直到温度温度降到600-800℃时,保温得到材料三;

四、将高温油涂抹在材料三上,在电弧熔炉中加热至900-1000℃,再放入200-300℃保温箱中进行等温淬火5-8h,取出后自然冷却至室温,除去表面杂质,得到半成品;

五、将半成品进行高温回火处理,再使用轧机将板材制成冷轧卷即可。

优选的,所述耐腐蚀合金包括以下重量份的原料:ni20-30份、mo18-23份、cu22-24份、ti27-34份、zr13-18份、ta10-14份、nb15-19份、cr21-25份、al16-20份、pt22-24份、au8-15份、ag9-14份和高温油8-13份。

优选的,所述步骤一的ni为金属粉末,能过300-500目筛子。

优选的,所述步骤三的材料三表面采用草木灰均匀覆盖,进行固溶处理40-50min,再进行200-220℃的时效处理2-4h,再清除材料三表面的草木灰。

优选的,所述草木灰颗粒直径为0.3-0.6mm。

优选的,所述步骤四的高温油由矿物油和稠化剂混合制成。

优选的,所述步骤四的半成品采用轧机轧制成3-5mm厚的板材。

优选的,所述步骤五的高温回火处理的同时表面通入氧气,保持20-30min。

本发明的有益效果是:

本发明制备的耐腐蚀合金中的ti、zr、ta本生具有很好的抗腐蚀能力,添加的pt、au、ag等惰性金属使得材料的防腐蚀效果更佳,草木灰进行的渗碳处理能够使得材料表面硬度和抗拉强度更高,保持使用用途更加广泛,高温油能够使得原料表面更加光华,不易破损,通入氧气进行回火处理,能够保持原料表面形成致密的氧化膜,提升防腐蚀的效果。

本发明制备的合金防腐蚀效果好,即使表面发生破损也不会造成防腐效果下降,同时能够保持较高的抗拉强度。

本发明材料成本低廉,制备方法简单,制备的合金材料耐腐蚀性能优良,应用范围广,适合工业化大规模生产制造。

具体实施方式

实施例1

一种应用于机械设备的耐腐蚀合金的制备方法,包括以下制备步骤:

一、将ni、mo、cu、ti、zr、ta和nb依次投入等离子炉中,保持熔炼炉中的温度为1550℃,对金属进行精炼,精炼1h,精炼完成后进行2次电磁搅拌,再静置30min后除去熔炉表层的杂质,得到材料一;

二、将cr、al、pt、au和ag依次投入到投入到真空电弧熔炉中,在2100℃温度下冶炼30min,再将真空电弧熔炉中充满惰性气体,使用电磁搅拌4次,得到材料二;

三、将材料一和材料二混合一同投入到中频炉中,保持温度为2000℃,加热3h,再浇铸到模具中保温静置,直到温度温度降到600℃时,保温得到材料三;

四、将高温油涂抹在材料三上,在电弧熔炉中加热至900℃,再放入300℃保温箱中进行等温淬火8h,取出后自然冷却至室温,除去表面杂质,得到半成品;

五、将半成品进行高温回火处理,再使用轧机将板材制成冷轧卷即可。

耐腐蚀合金包括以下重量份的原料:ni20份、mo18份、cu22份、ti34份、zr18份、ta14份、nb15份、cr25份、al16份、pt24份、au8份、ag14份和高温油8份。

步骤一的ni为金属粉末,能过500目筛子。

步骤三的材料三表面采用草木灰均匀覆盖,进行固溶处理40min,再进行220℃的时效处理2h,再清除材料三表面的草木灰。

草木灰颗粒直径为0.6mm。

步骤四的高温油由矿物油和稠化剂混合制成。

步骤四的半成品采用轧机轧制成3mm厚的板材。

步骤五的高温回火处理的同时表面通入氧气,保持30min。

实施例2

一种应用于机械设备的耐腐蚀合金的制备方法,包括以下制备步骤:

一、将ni、mo、cu、ti、zr、ta和nb依次投入等离子炉中,保持熔炼炉中的温度为1400℃,对金属进行精炼,精炼1h,精炼完成后进行2次电磁搅拌,再静置30min后除去熔炉表层的杂质,得到材料一;

二、将cr、al、pt、au和ag依次投入到投入到真空电弧熔炉中,在1800℃温度下冶炼30min,再将真空电弧熔炉中充满惰性气体,使用电磁搅拌3次,得到材料二;

三、将材料一和材料二混合一同投入到中频炉中,保持温度为2000℃,加热2h,再浇铸到模具中保温静置,直到温度温度降到600℃时,保温得到材料三;

四、将高温油涂抹在材料三上,在电弧熔炉中加热至900℃,再放入200℃保温箱中进行等温淬火5h,取出后自然冷却至室温,除去表面杂质,得到半成品;

五、将半成品进行高温回火处理,再使用轧机将板材制成冷轧卷即可。

耐腐蚀合金包括以下重量份的原料:ni20份、mo23份、cu22份、ti27份、zr13份、ta10份、nb19份、cr25份、al20份、pt24份、au8份、ag9份和高温油13份。

步骤一的ni为金属粉末,能过300目筛子。

步骤三的材料三表面采用草木灰均匀覆盖,进行固溶处理40min,再进行200℃的时效处理2h,再清除材料三表面的草木灰。

草木灰颗粒直径为0.3mm。

步骤四的高温油由矿物油和稠化剂混合制成。

步骤四的半成品采用轧机轧制成5mm厚的板材。

步骤五的高温回火处理的同时表面通入氧气,保持20min。

实施例3

一种应用于机械设备的耐腐蚀合金的制备方法,包括以下制备步骤:

一、将ni、mo、cu、ti、zr、ta和nb依次投入等离子炉中,保持熔炼炉中的温度为1550℃,对金属进行精炼,精炼2h,精炼完成后进行2次电磁搅拌,再静置40min后除去熔炉表层的杂质,得到材料一;

二、将cr、al、pt、au和ag依次投入到投入到真空电弧熔炉中,在2100℃温度下冶炼50min,再将真空电弧熔炉中充满惰性气体,使用电磁搅拌4次,得到材料二;

三、将材料一和材料二混合一同投入到中频炉中,保持温度为2000℃,加热2h,再浇铸到模具中保温静置,直到温度温度降到600℃时,保温得到材料三;

四、将高温油涂抹在材料三上,在电弧熔炉中加热至1000℃,再放入200℃保温箱中进行等温淬火8h,取出后自然冷却至室温,除去表面杂质,得到半成品;

五、将半成品进行高温回火处理,再使用轧机将板材制成冷轧卷即可。

耐腐蚀合金包括以下重量份的原料:ni30份、mo23份、cu24份、ti34份、zr18份、ta14份、nb15-19份、cr25份、al20份、pt24份、au15份、ag14份和高温油13份。

步骤一的ni为金属粉末,能过500目筛子。

步骤三的材料三表面采用草木灰均匀覆盖,进行固溶处理40min,再进行220℃的时效处理4h,再清除材料三表面的草木灰。

草木灰颗粒直径为0.6mm。

步骤四的高温油由矿物油和稠化剂混合制成。

步骤四的半成品采用轧机轧制成5mm厚的板材。

步骤五的高温回火处理的同时表面通入氧气,保持30min。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1