一种叶轮泵的叶轮的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种叶轮累的零部件，尤其设及一种叶轮累的叶轮，属于轮累技术领 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:提供一种叶轮累的叶轮，W解决目前叶 轮累的叶轮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：
[0011] 第一个方面，提供一种叶轮累的叶轮，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；
[0012] 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 3.3-3.5、Si 2.1-2.3、Mn 1.1-1.3、P 0.15-0.17、S 0.1-0.2、Cr 0.41-0.45、Mo 0.β?? ο.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；
[0013] 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。
[0014] 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。
[0015] 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。
[0016] 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；
[0017] 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。
[0018] 第二个方面，本发明还提供了所述叶轮累的叶轮的叶片的制备方法，所述制备方 法包括如下步骤(也即所述叶轮的叶片是按照包括如下步骤的方法制备的）：
[0019] S1:叶片基片制造
[0020] S1-1: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% ;
[0021] 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；
[0022] S1-3:停止吹氧，加入预脱氧剂，随后加入含化初料，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；
[0023] S1-4:将叶片初件表面进行渗氮处理，得到叶片基片；
[0024] S2:耐磨刃口制造
[00巧]按照铸钢正常的烙炼工艺，按照配方比例将含C、S i、Μη、P、S、吐、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；
[0026] 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。
[0027] 在本发明的所述叶轮累的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。
[0028] 在本发明的所述叶轮累的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。
[0029] 在本发明的所述叶轮累的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2kg/吨钢 液。
[0030] 在本发明的所述叶轮累的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。
[0031] 在本发明的所述叶轮累的叶轮的叶片的制备方法中，作为一种优化的技术方案， 步骤S1 (具体为步骤S1-4)的渗氮处理具体如下：
[0032] A1: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；
[0033] 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；
[0034] 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Ξ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。
[0035] 在本发明的所述叶轮累的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。
[0036] 如上所述，本发明提供了一种叶轮累的叶轮及其中叶片的制造方法，所述叶轮通 过特定的材料组合选择W及独特的制造方法，取得了诸多优异的技术效果，例如：
[0037] 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10WI1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。
[0038] 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Μη元素能够大大提高疲劳 性能，材料中含有Μη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Μη也是裂纹扩展的阻力，当裂纹尖端扩展至含Μη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