一种用于叶轮的叶片的制备方法
【专利摘要】本发明提供了用于叶轮的叶片的制备方法，所述叶轮包括叶片、轴和缸套，所述轴配合安装于所述缸套内，且所述轴与所述缸套之间的摩擦副内设置有特定的润滑组分，所述叶片采用特定材料制造而成，所述叶片的边缘利用电子束焊接有耐磨刃口。通过使用本发明的特定的组分选择和制备方法，可以得到具有优异耐磨性的叶片，解决了叶片容易磨损的问题，在工业上具有良好的应用前景和工业化生产潜力。
【专利说明】
-种用于叶轮的叶片的制备方法
技术领域
[0001] 本发明设及一种叶轮累的零部件的制备方法，尤其设及一种用于叶轮(该叶轮应 用于叶轮累)的叶片的制备方法，属于轮累制备技术领域。
【背景技术】
[0002] 叶轮累广泛应用于建筑供水、化工等领域的介质输送累，其结构由累体、叶轮、累 轴、累盖、电机组成，累体内制有容纳叶轮的累腔，累腔与累体进出口连通，累轴的一端与叶 轮中屯、固定连接，另一端与电机固定连接，由电机带动叶轮旋转将介质从累体进口抽送到 出口，实现介质增压输送。
[0003] 但是，由于叶轮累的叶轮在工作中会与粒子进行碰撞，不可避免的产生磨损。而现 有的叶轮在长期的磨损中，会出现W下情况：
[0004] 1、旋转的稳定性较差，即摩擦副容易在流体的摩擦力下受损，摩擦面出现非常严 重的磨损；
[0005] 2、叶轮累的叶轮工作面摩擦严重，尤其是前缘刃口部分磨损最为严重。
[0006] 同时，运两个因素也是相互影响的。例如，摩擦副的磨损导致叶轮旋转稳定性变 差，会使得叶轮工作面不够平稳，最容易导致局部的磨损。而叶轮工作面的磨损，则会使得 叶轮受力不均匀，对摩擦副造成损伤。
[0007] 正因为如此，从摩擦副和叶轮工作面两个方向同时入手，开发一种新型的叶轮，不 但具有迫切的研究价值，也具有良好的经济效益和工业应用潜力，运正是本发明得W完成 的动力所在和基础所倚。
【发明内容】
[000引为了克服上述所指出的现有叶轮累的缺陷，本发明人对此进行了深入研究，在付 出了大量创造性劳动后，从而完成了本发明。
[0009] 具体而言，本发明所要解决的技术问题是:提供一种用于叶轮的叶片的制备方法， W解决目前叶片容易磨损的技术问题。
[0010] 为解决上述技术问题，本发明的技术方案是:提供一种用于叶轮的叶片的制备方 法，所述叶轮包括叶片、轴和缸套，所述轴配合安装于所述缸套内，且所述轴与所述缸套之 间的摩擦副内设置有特定的润滑组分，所述润滑组分W重量百分比计，含有径基娃酸儀5-10%，余量为润滑油基础油；
[0011] 所述叶片采用如下的特定材料制造而成，所述特定材料W重量百分比为单位，含 有0 3.3-3.5、512.1-2.3、]?111.1-1.3、口0.15-0.17、5 0.1-0.2、化0.41-0.45、]\1〇0.61-0.71、Cu 0.51-0.56、B 0.062-0.072、Ni 0.9-1.1，余量为化W及不可避免的杂质；
[0012] 作为一种优化的技术方案，所述特定材料W重量百分比为单位，含有C 3.4、Si 2.2、Mn 1.2、P 0.16、S 0.15、Cr 0.42、M〇 0.65、Cu 0.53、B 0.065、Ni 1.0,余量为FeW及 不可避免的杂质。
[0013] 另外，所述叶片的边缘利用电子束焊接有耐磨刃口，所述耐磨刃口 W重量百分比 为单位，含有C 2.8-3.2、Si 1.6-2.0、Mn 0.8-1.0、P<0.13、S<0.09、Cr 0.41-0.45、Mo 0.61-0.71、Cu 0.51-0.56、B 0.08-0.09,余量为化W及不可避免的杂质。
[0014] 作为一种优化的技术方案，所述耐磨刃口 W重量百分比为单位，含有C 3.0、Si 1.7、Mn 0.9、P<0.13、S<0.09、Cr 0.43、M〇 0.66、Cu 0.54、B 0.09,余量为FeW及不可避 免的杂质。
[0015] 作为一种优化的技术方案，所述润滑组分W重量百分比计，含有径基娃酸儀8%， 余量为润滑油基础油；
[0016] 作为一种优化的技术方案，所述润滑油基础油为生物基础油，所述生物基础油可 从现有市场购买，运是本领域中的常规物质，在此不再进行详细描述。
[0017] 所述制备方法包括如下步骤：
[001引 SI:叶片基片制造
[0019] Sl-I:通电烙化炉料，所述炉料包括含有Fe、C、P、S的初料，当钢液烙池形成后，推 料助烙，并加入渣料造渣；当炉料过半时，吹氧助烙，再加入含Mo初料，炉料烙清后，充分揽 拌钢液，保持渣量为3-5wt% ;
[0020] S1-2:当钢液溫度达到1565-1570°c时，加入含Si初料，吹氧脱碳，吹氧压力为0.6-0.7Mpa，耗氧量为6.5-7.5mV吨钢液，充分揽拌5-6小时；
[0021 ] S1-3:停止吹氧，加入预脱氧剂，随后加入含Cr初料，再加入混合还原剂还原，待物 料烙清，充分揽拌钢液1-3小时，依序加入含Mn、Cu、Ni的初料，并在揽拌的情况下最后加入 纳米粉末级别的含B元素材料，继续揽拌2-5小时，并诱铸成叶片初件；
[0022] S1-4:将叶片初件表面进行渗氮处理，得到叶片基片；
[0023] S2:耐磨刃口制造
[0024] 按照铸钢正常的烙炼工艺，按照配方比例将含C、S i、Mn、P、S、Cr、Mo、Cu、B的初料烙 化，出炉后，依序利用LF精炼炉、畑炉精炼，诱铸成刃口基件，再经磨削得到所述耐磨刃口；
[0025] S3:通过电子束焊接，将所述耐磨刃口焊接在所述叶片基片的边缘，从而得到所述 叶片。
[0026] 在本发明的所述用于叶轮的叶片的制备方法中，所述步骤S1-S2中使用的各种初 料都是本炼钢领域中的常规物料，只要各自的使用量使得所得叶片基片和刃口中的各个元 素的含量在上述限定的范围内即可，本领域技术人员可选择合适的各个初料用量W满足该 要求，在此不再进行详细描述。
[0027] 在本发明的所述用于叶轮的叶片的制备方法中，所述步骤S1-3中的所述含B元素 材料为纳米级别的含B元素粉末，例如可为100-200纳米之间的含B元素材料，可选择炼钢领 域中的常用含B元素材料，并将其粉碎研磨至100-200纳米即可。
[0028] 在本发明的所述用于叶轮的叶片的制备方法中，所述步骤S1-3中的所述预脱氧剂 为侣块和娃巧石的混合物，其中，侣块用量为0.化g/吨钢液、娃巧石用量为化g/吨钢液。
[0029] 在本发明的所述用于叶轮的叶片的制备方法中，所述步骤S1-3中的所述混合还原 剂用量为3-化g/吨钢液，其为质量比1:2的娃铁粉和娃巧粉的混合物。
[0030] 在本发明的所述用于叶轮的叶片的制备方法中，作为一种优化的技术方案，步骤 Sl (具体为步骤S1-4)的渗氮处理具体如下：
[0031] Al:将叶片初件在500-520°C下保溫15小时，采用15-18%的氨分解率，从而完成第 一阶段；
[0032] A2:将氨分解率提高到30%，并在500-520°C下保溫时间30-40小时，完成第二阶 段；
[0033] A3:扩散阶段完成后，升高溫度至580-600°C，并在该溫度下进行第S阶段8-10小 时，并将氨分解率提高到75-85%，最优选为80%，从而完成渗氮处理。
[0034] 在本发明的所述用于叶轮的叶片的制备方法中，步骤S2和/S3中的LF精炼、畑精炼 工序、电子束焊接等都是本领域中的常规技术知识，本领域技术人员均可W根据实际需要 具体的操作，在此不做寶述。
[0035] 如上所述，本发明提供了一种用于叶轮的叶片的制备方法，所述叶片通过特定的 材料组合选择W及独特的制造方法，从而使得最终的叶轮取得了诸多优异的技术效果，例 如：
[0036] 1、发明人在长期的实践中发现，当叶轮累的轴和缸套之间的摩擦副内设置有特定 的润滑组分，润滑组分中含有径基娃酸儀5-lOwt%，余量为生物基础油时，在叶轮累高速运 转时，径基娃酸儀和生物基础油发生催化分解反应，产生大量的活性碳原子和氧原子，由于 直径较小，两种元素的原子沿摩擦表面发生深层扩散，并与金属原子发生化学作用。径基娃 酸儀由于具有释放活性氧原子的能力，从而对金属表面具有抛光作用，从而改善金属表面 的摩擦学性能，而其中含有的儀元素可W促进氧化，娃元素则可W促进氧化层的破裂，此两 过程的交互作用促使氧原子向金属表面层较深处扩散，形成厚度达IOwii的高硬度致密氧化 层，从而可W保证轴与缸套磨损自修复，保证了叶轮转动的平稳性，保证了叶片受力的均 匀，避免造成局部磨损严重。
[0037] 2、本发明中，叶片和耐磨刃口的成分经过大量反复的实验得出，其中的组分相互 协同，能够起到提高叶片耐磨性、疲劳强度的作用。例如，其中的Mn元素能够大大提高疲劳 性能，材料中含有Mn可W使得叶片均匀变形，同时可W使得裂纹在整个晶粒内部形成，而非 集中于境界处，另一方面，含有Mn也是裂纹扩展的阻力，当裂纹尖端扩展至含Mn相时，裂纹 会发生偏转，增大裂纹扩张途径，从而提高材料的断裂初性和疲劳抗力。其中的Mo元素能提 高泽透性、细化组织、改善初性。B元素能置换碳化物中的C，形成硬质棚化物，也能使共晶点 左移，形成共晶的碳化物;并且还有细化硬质相、提高堆焊层硬度等作用。通过W上协同，大 大提高了叶轮面的耐磨性和抗疲劳性。
[0038] 3、本发明中，在叶片的制造方法中，采用独特的渗氮处理方法，使得最终的叶轮具 有非常优异的耐磨性，具有更长的使用寿命。
[0039] 综上所述，本发明的特定组分选择和制备方法，可W在整体上提高叶片的耐磨性， 解决了叶片容易磨损的问题，在工业上具有良好的应用前景和工业化生产潜力。
【具体实施方式】
[0040] 下面结合实施例对本发明进一步说明。但运些例举性实施方式的用途和目的仅用 来例举本发明，并非对本发明的实际保护范围构成任何形式的任何限定，更非将本发明的 保护范围局限于此。
[0041] 其中，除非另有规定，否则在下面的所有实施例中，步骤S1-4中的所述渗氮处理均 具体如下：
[0042] Al:将叶片初件在510°C下保溫15小时，采用16%的氨分解率，从而完成第一阶段；
[0043] A2:将氨分解率提高到30%，并在510°C下保溫时间35小时，完成第二阶段；
[0044] A3:扩散阶段完成后，升高溫度至590°C，并在该溫度下进行第=阶段处理9小时， 并将氨分解率提高到80%，从而完成渗氮处理。
[0045] 实施例1
[0046] -种用于叶轮的叶片的制备方法，所述叶轮包括叶片、轴和缸套，所述轴配合安装 于所述缸套内，且所述轴与所述缸套之间的摩擦副内设置有特定的润滑组分，所述润滑组 分W重量百分比计，含有径基娃酸儀5%，余量为生物基础油；
[0047] 所述叶片采用如下的特定材料制造而成，所述特定材料W重量百分比为单位，含 有C 3.3、Si 2.3、Mn 1.1、P 0.17、S 0.1、Cr 0.45、M〇 0.61、Cu 0.56、B 0.062、Ni 1.1，余 量为化W及不可避免的杂质；
[0048] 另外，所述叶片的边缘利用电子束焊接有耐磨刃口，所述耐磨刃口 W重量百分比 为单位，含有C 2.8、Si 2.0、Mn 0.8、P<0.13、S<0.09、Cr 0.45、M〇 0.61、Cu 0.56、B 0.08，余量为化W及不可避免的杂质。
[0049] 所述制备方法包括如下步骤：
[(K)加]SI:叶片基片制造
[0051 ] Sl-I:通电烙化炉料，所述炉料包括含有Fe、C、P、S的初料，当钢液烙池形成后，推 料助烙，并加入渣料造渣；当炉料过半时，吹氧助烙，再加入含Mo初料，炉料烙清后，充分揽 拌钢液，保持渣量为3-5wt% ;
[0052] S1-2 :当钢液溫度达到1565-1570°C时，加入含Si初料，吹氧脱碳，吹氧压力为 0.6Mpa，耗氧量为6.5m3/吨钢液，充分揽拌6小时；
[0053] S1-3:停止吹氧，加入预脱氧剂（为侣块和娃巧石的混合物，其中，侣块用量为 0.化g/吨钢液、娃巧石用量为化g/吨钢液），随后加入含化初料，再加入混合还原剂还原(所 述混合还原剂用量为3kg/吨钢液，其为质量比1:2的娃铁粉和娃巧粉的混合物），待物料烙 清，充分揽拌钢液1小时，依序加入含Mn、Cu、Ni的初料，并在揽拌的情况下最后加入纳米粉 末级别的含B元素材料，继续揽拌2小时，并诱铸成叶片初件；
[0054] S1-4:将叶片初件表面进行渗氮处理，得到叶片基片；
[0化5] S2:耐磨刃口制造
[0化6] 按照铸钢正常的烙炼工艺，按照配方比例将含C、S i、Mn、P、S、Cr、Mo、Cu、B的初料烙 化，出炉后，依序利用LF精炼炉、畑炉精炼，诱铸成刃口基件，再经磨削得到所述耐磨刃口； [0057] S3:通过电子束焊接，将所述耐磨刃口焊接在所述叶片基片的边缘，从而得到所述 叶片，将装配了该叶片的叶轮命名为Yl。
[0化引实施例2
[0059] -种用于叶轮的叶片的制备方法，所述叶轮包括叶片、轴和缸套，所述轴配合安装 于所述缸套内，且所述轴与所述缸套之间的摩擦副内设置有特定的润滑组分，所述润滑组 分W重量百分比计，含有径基娃酸儀8%，余量为生物基础油；
[0060] 所述叶片采用如下的特定材料制造而成，所述特定材料W重量百分比为单位，含 有C 3.5、Si 2.1、Mn 1.3、P 0.15、S 0.2、Cr 0.41、M〇 0.71、Cu 0.5UB 0.072、Ni 0.9,余 量为化W及不可避免的杂质；
[0061] 另外，所述叶片的边缘利用电子束焊接有耐磨刃口，所述耐磨刃口 W重量百分比 为单位，含有C 3.2、Si 1.6、Mn 1.0、P<0.13、S<0.09、Cr 0.41、M〇 0.71、Cu 0.5UB 0.09，余量为化W及不可避免的杂质；
[0062] 所述制备方法包括如下步骤：
[0063] SI:叶片基片制造
[0064] Sl-I:通电烙化炉料，所述炉料包括含有Fe、C、P、S的初料，当钢液烙池形成后，推 料助烙，并加入渣料造渣；当炉料过半时，吹氧助烙，再加入含Mo初料，炉料烙清后，充分揽 拌钢液，保持渣量为3-5wt% ;
[0065] S1-2 :当钢液溫度达到1565-1570°C时，加入含Si初料，吹氧脱碳，吹氧压力为 0.7Mpa，耗氧量为7.5m3/吨钢液，充分揽拌5小时；
[0066] S1-3:停止吹氧，加入预脱氧剂（为侣块和娃巧石的混合物，其中，侣块用量为 0.化g/吨钢液、娃巧石用量为化g/吨钢液），随后加入含化初料，再加入混合还原剂还原(所 述混合还原剂用量为化g/吨钢液，其为质量比1:2的娃铁粉和娃巧粉的混合物），待物料烙 清，充分揽拌钢液3小时，依序加入含Mn、Cu、Ni的初料，并在揽拌的情况下最后加入纳米粉 末级别的含B元素材料，继续揽拌5小时，并诱铸成叶片初件；
[0067] S1-4:将叶片初件表面进行渗氮处理，得到叶片基片；
[0068] S2:耐磨刃口制造
[0069] 按照铸钢正常的烙炼工艺，按照配方比例将含C、S i、Mn、P、S、Cr、Mo、Cu、B的初料烙 化，出炉后，依序利用LF精炼炉、畑炉精炼，诱铸成刃口基件，再经磨削得到所述耐磨刃口；
[0070] S3:通过电子束焊接，将所述耐磨刃口焊接在所述叶片基片的边缘，从而得到所述 叶片，将装配了该叶片的叶轮命名为Y2。
[0071] 实施例3
[0072] -种用于叶轮的叶片的制备方法，所述叶轮包括叶片、轴和缸套，所述轴配合安装 于所述缸套内，且所述轴与所述缸套之间的摩擦副内设置有特定的润滑组分，所述润滑组 分W重量百分比计，含有径基娃酸儀8%，余量为生物基础油；
[0073] 所述叶片采用如下的特定材料制造而成，所述特定材料W重量百分比为单位，含 有C 3.4、Si 2.2、Mn 1.2、P 0.16、S 0.15、Cr 0.42、M〇 0.65、Cu 0.53、B 0.065、Ni 1.0,余 量为化W及不可避免的杂质；
[0074] 另外，所述叶片的边缘利用电子束焊接有耐磨刃口，所述耐磨刃口 W重量百分比 为单位，含有C 3.0、Si 1.7、Mn 0.9、P<0.13、S<0.09、Cr 0.43、M〇 0.66、Cu 0.54、B 0.09，余量为化W及不可避免的杂质；
[0075] 所述制备方法包括如下步骤：
[0076] SI:叶片基片制造
[0077] Sl-I:通电烙化炉料，所述炉料包括含有Fe、C、P、S的初料，当钢液烙池形成后，推 料助烙，并加入渣料造渣；当炉料过半时，吹氧助烙，再加入含Mo初料，炉料烙清后，充分揽 拌钢液，保持渣量为3-5wt% ;
[007引S1-2 :当钢液溫度达到1565-1570°C时，加入含Si初料，吹氧脱碳，吹氧压力为 0.65Mpa，耗氧量为7m3/吨钢液，充分揽拌5.5小时；
[0079] Sl-3:停止吹氧，加入预脱氧剂（为侣块和娃巧石的混合物，其中，侣块用量为 0.化g/吨钢液、娃巧石用量为化g/吨钢液），随后加入含化初料，再加入混合还原剂还原(所 述混合还原剂用量为4kg/吨钢液，其为质量比1:2的娃铁粉和娃巧粉的混合物），待物料烙 清，充分揽拌钢液2小时，依序加入含Mn、Cu、Ni的初料，并在揽拌的情况下最后加入纳米粉 末级别的含B元素材料，继续揽拌3.5小时，并诱铸成叶片初件；
[0080] S1-4:将叶片初件表面进行渗氮处理，得到叶片基片；
[0081 ] S2:耐磨刃口制造
[0082] 按照铸钢正常的烙炼工艺，按照配方比例将含C、S i、Mn、P、S、Cr、Mo、Cu、B的初料烙 化，出炉后，依序利用LF精炼炉、畑炉精炼，诱铸成刃口基件，再经磨削得到所述耐磨刃口；
[0083] S3:通过电子束焊接，将所述耐磨刃口焊接在所述叶片基片的边缘，从而得到所述 叶片，将装配了该叶片的叶轮命名为Y3。
[0084] 对比例1-6
[0085] 对比例1-3:除将B元素在步骤Sl-I中加入外，其它操作均不变，从而分别重复实施 实施例1-3，顺次得到对比例1-3，将得到的叶轮顺次命名为Dl、D2和D3。
[0086] 对比例4-6:除将B元素在步骤S1-2中加入外，其它操作均不变，从而分别重复实施 实施例1-3，顺次得到对比例4-6，将得到的叶轮顺次命名为D4、D5和D6。
[0087] 对比例7-9
[0088] 除将步骤S1-3中的Mn元素予W省略外，其它操作均不变（即最终叶片中不含有Mn 元素），从而分别重复实施实施例1-3,顺次得到对比例7-9,将得到的叶轮顺次命名为D7、D8 和D9。
[0089] 对比例10-12
[0090] 除将步骤S2中的含Cu初料予W省略外，其它操作均不变（即最终耐磨刃口中不含 有Cu元素），从而分别重复实施实施例1-3,顺次得到对比例10-12,将得到的叶轮顺次命名 为D10、D11和D12。
[0091] 对比例 13-15
[0092] 除步骤S1-4的步骤A3中的溫度未升溫至590°C外（即一直保持为510°C)，其它操作 均不变，从而重复实施实施例1-3,顺次得到对比例13-15,将得到的柱塞副顺次命名为D13、 DH 和 D15。
[0093] 性能测试
[0094] 将上述实施例1-3和对比例7-15得到的叶轮装配到叶轮累中，正常运作1000小时 后，考察叶轮中的叶片表面和刃口表面的磨损情况，具体结果见下表1。
[0095] 表 1
[0096]
[0097] 其中，在目视条件下：表示表面未观察到磨损，表示有轻微磨损， %T"表示有明显磨损，"X"表示有严重磨损。
[0098] 由此可见：1、当采用本发明的制备方法时，可W得到具有良好耐磨性的叶片（见 Yl-Y3);2、当渗碳处理步骤A3中的溫度未升高至590°C时，发现叶片的耐磨性有所降低(见 D13-D15)，运证明该步骤的处理溫度至关重要;3、而当在步骤Sl-I或S1-2中加入B元素时， 均导致叶片的耐磨性有显著降低(见D1-D6)，尤其当在步骤S1-2中加入时，磨损最为严重； 4、当叶片中含有Mn元素，W及刃口中含有Cu时，都可W得到最为优异的效果，缺少时则均导 致耐磨性有显著降低(见D7-D12)。
[0099] 对比例16-21
[0100] 除改变步骤S1-4中的步骤A3中的氨分解率外，其它操作均不变，从而重复实施实 施例1-3,得到对比例16-21。氨分解率、实施例对应关系和所得柱塞副命名如下表2所示。
[0101] 表2
[0102]
[0103] 将上述对比例16-21得到的叶轮装配到叶轮中，正常运作1000小时后，考察考察叶 轮中的叶片表面的磨损情况，具体结果见下表3。为了方便比较起见，将Y1-Y3的结果一并列 出。
[0104] 表3
[0105]
[0106] 其中，和的含义同上。
[0107] 由此可见，渗氮处理的步骤A3中的氨分解率非常重要，当为79-81%时能够取得最 好的耐磨性能，而当为75-78%或者82-85%时，都将导致耐磨性有了明显的降低。
[0108] 综上所述，本发明通过特定的组分选择和制备方法，可W得到具有优异耐磨性的 叶轮累叶片，解决了叶片容易磨损的问题，在工业上具有良好的应用前景和工业化生产潜 力。
[0109] 应当理解，运些实施例的用途仅用于说明本发明而非意欲限制本发明的保护范 围。此外，也应理解，在阅读了本发明的技术内容之后，本领域技术人员可W对本发明作各 种改动、修改和/或变型，所有的运些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的保 护范围之内。
【主权项】
1. 一种用于叶轮的叶片的制备方法，所述叶轮包括叶片、轴和缸套，所述轴配合安装于 所述缸套内，且所述轴与所述缸套之间的摩擦副内设置有特定的润滑组分，所述润滑组分 以重量百分比计，含有羟基硅酸镁5-10%，余量为润滑油基础油； 所述叶片采用如下的特定材料制造而成，所述特定材料以重量百分比为单位，含有C 3.3-3.5、Si 2.卜2·3、Μη 1.卜1.3、P 0.15-0.17、S 0·卜0.2、Cr 0·41-0·45、Μο 0.6卜 0.71、Cu 0·51-0·56、Β 0.062-(h072、Ni 0.9-1.1，余量为Fe以及不可避免的杂质； 另外，所述叶片的边缘利用电子束焊接有耐磨刃口，所述耐磨刃口以重量百分比为单 位，#WC2.8-3.2、Sil.6-2.0、Mn0.8-1.0、P<0.13、S<0.09、Cr0.41-0.45、Mo0.61-0.71、Cu 0·51-0·56、Β 0.08-0.09,余量为Fe以及不可避免的杂质。 所述制备方法包括如下步骤： S1:叶片基片制造 Si-ι:通电熔化炉料，所述炉料包括含有Fe、C、P、S的初料，当钢液熔池形成后，推料助 熔，并加入渣料造渣；当炉料过半时，吹氧助熔，再加入含Mo初料，炉料熔清后，充分搅拌钢 液，保持渣量为3-5wt%; S1-2:当钢液温度达到1565-1570°C时，加入含Si初料，吹氧脱碳，吹氧压力为0.6-0.7Mpa，耗氧量为6.5-7.5m 3/吨钢液，充分搅拌5-6小时； S1-3:停止吹氧，加入预脱氧剂，随后加入含Cr初料，再加入混合还原剂还原，待物料熔 清，充分搅拌钢液1-3小时，依序加入含Mn、Cu、Ni的初料，并在搅拌的情况下最后加入纳米 粉末级别的含B元素材料，继续搅拌2-5小时，并浇铸成叶片初件； S1-4:将叶片初件表面进行渗氮处理，得到叶片基片； S2:耐磨刃口制造 按照铸钢正常的熔炼工艺，按照配方比例将含C、Si、Μη、P、S、Cr、Mo、Cu、B的初料熔化， 出炉后，依序利用LF精炼炉、RH炉精炼，饶铸成刃□基件，再经磨削得到所述耐磨刃口； S3:通过电子束焊接，将所述耐磨刃口焊接在所述叶片基片的边缘，从而得到所述叶 片。2. 如权利要求1所述的制备方法，其特征在于:所述特定材料以重量百分比为单位，含 有C 3.4、Si 2.2、Mn 1.2、P 0.16、S 0.15、Cr 0.42、M〇 0.65、Cu 0.53、B 0.065、Ni 1.0,余 量为Fe以及不可避免的杂质。3. 如权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于:所述耐磨刃口以重量百分比为单位， 含有C 3.0、Si 1.7、Mn 0.9、P<0.13、S<0.09、Cr 0.43、M〇 0.66、Cu 0·54、Β 0.09,余量为 Fe以及不可避免的杂质。4. 如权利要求1-3任一项所述的制备方法，其特征在于:所述润滑油基础油为生物基础 油。5. 如权利要求1-4任一项所述的制备方法，其特征在于:所述步骤S1-3中的所述含B元 素材料为纳米级别的含B元素粉末，例如可为100-200纳米之间的含B元素材料。6. 如权利要求1-5任一项所述的制备方法，其特征在于:所述步骤S1-3中的所述预脱氧 剂为铝块和娃钙石的混合物，其中，铝块用量为〇.5kg/吨钢液、娃|丐石用量为2kg/吨钢液。7. 如权利要求1-6任一项所述的制备方法，其特征在于:所述步骤S1-3中的所述混合还 原剂用量为3_5kg/吨钢液，其为质量比1:2的硅铁粉和硅钙粉的混合物。8. 如权利要求1-7任一项所述的制备方法，其特征在于：步骤S1-4的渗氮处理具体如 下： A1:将叶片初件在500-520 °C下保温15小时，采用15-18%的氨分解率，从而完成第一阶 段； A2:将氨分解率提高到30 %，并在500-520°C下保温时间30-40小时，完成第二阶段； A3:扩散阶段完成后，升高温度至580-60(TC，并在该温度下进行第三阶段8-10小时，并 将氨分解率提高到75-85%，从而完成渗氮处理。9. 如权利要求1-8任一项所述的制备方法，其特征在于:步骤A3中的氨分解率为80 %。
【文档编号】C23C8/26GK105861916SQ201610221339
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年4月11日
【发明人】马鲁楠
【申请人】马鲁楠