一种用于飞机卫生间阀门的合金材料的制作方法_3

文档序号:9804963阅读:来源:国知局
35mm的珠光体团的粒度 号的平均值Pave = 9.5,其标准偏差Ρσ = 0.2,制备的合金材料强度硬度提高,有效地防止了 材质分布不均造成的耐磨性能低的缺陷。
[0044]本实施例所制备的合金材料硬度为87ΗΒ,屈服强度为1750MPa,在-78°C条件下的 抗拉强度为361MPa,伸长率为50.2 %,断面收缩率为62.5 %。
[0045] 实施例2
[0046] -种用于飞机卫生间阀门的合金材料 [0047]原料化学元素组分质量百分含量:
[0048]碳0.60%、锰0.65%、磷0.035%、硫0.03%、硅0· 15%、铬18.0%、钼0· 15%、镍 9·0%、铜0.21 %、锌0.31 %、钴 17.0%、锶8.0%、镧0.10%、硼0.50%、铝0.10%、铑0.01 %, 其余为铁。
[0049]碳的含量为0.60%,保证了合金的基本机械强度,但阀门的延展性、韧性需要提 高,0.10%的镧,但镧的加入使得阀门的耐磨性有所降低,为了不降低耐磨性,加17.0%的 钴和9.0%的镍,这样阀门的延展性、韧性、耐磨性进一步提高,由于铁、镍与钴可无限互溶, 可得到晶格结构形式不同的〇、丫和£相,另外,碳与钴在合金中形成Co-C系合金,使得材料 的韧性、稳定性与硬度在碳含量为0.60%的情况下达到最优,合金的耐磨性和抗腐蚀性再 次得到提高,同时由于加入的镧是少量的,因而材料成本不会提高。合金中添加0.65 %的 锰,不但有利于合金的抗蚀性,而且还能使合金的强度提高,并能降低热裂纹倾向,改善合 金的抗腐蚀性能。合金中添加0.15 %的硅、0.15 %的钼、0.035 %的磷、0.03 %的硫,保证合 金在碳含量为〇. 60 %的情况下有优良的抗拉强度和抗蠕变能力。0.21 %的铜能进一步改善 合金材料的延展性和抗腐蚀性,〇. 31 %的锌能提高合金的流动性,铜和锌的配合,能使合金 材料的耐磨性能和抗腐蚀性能得到改善,使得合金中各组分元素反应组合充分且均匀,因 此抗腐蚀性能、耐气压变化能力和耐磨的性能又一次提高。8.0%的锶和0.01 %的铑能够吸 收和反射X射线辐射,防止高空中的宇宙射线对飞机及其零部件的伤害,〇. 50 %的硼可改善 合金的致密性,使抗腐蚀性能、耐气压变化能力和耐磨的性能得到巩固和稳定,另外,合金 中0.10%的铝和18.0%的铬能提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性,稳定了阀门的耐腐蚀性。 [0050] 通过如下方法制备:
[005? ]将待;炼的原材料加入水冷铜i甘祸的真空室内,抽真空,将猛、络、钥、银、铜、梓、 钴、锁、镧、错、铭单质以350 °C /min的加热速度加热至恪融,保温30min,将碳、磷、硫、娃、硼 单质粉碎至1〇μπι的颗粒,再采用氩气吹送至水冷铜坩埚的真空室内,使合金材料的原材料 混合均匀,保证合金原材料的充分混合,并有效阻止了原材料在熔炼过程中的氧化损耗,提 高了材料的抗氧化性和耐磨性;然后在铸造预热温度为650°C,离心转速370rpm,浇铸过程 在6秒完成离心浇铸,有效阻止了原材料在熔炼过程中的氧化损耗;最后在1280°C,热等静 压160MPa的条件下,保压1小时,得到飞机卫生间用阀门合金材料成品,所得到的合金材料 的晶格结构有形式不同的〇、丫和£相,保证合金在复杂环境下的稳定性,经热等静压处理后 得到的合金材料是珠光体面积率为85 %的材料组织,且距表面深0.35mm的珠光体团的粒度 号的平均值Pave = 9.0,其标准偏差P〇 = 0.1,制备的合金材料强度硬度提高,有效地防止了 材质分布不均造成的耐磨性能低的缺陷。
[0052]本实施例所制备的合金材料硬度为86ΗΒ,屈服强度为1740MPa,在-78°C条件下的 抗拉强度为374MPa,伸长率为49.8 %,断面收缩率为64%。
[0053] 实施例3
[0054] 一种用于飞机卫生间阀门的合金材料
[0055] 原料化学元素组分质量百分含量:
[0056] 碳1.0%、锰 1.10%、磷0.045%、硫0.04%、硅 0.355%、铬20.0%、钼0.25 %、镍 12.0%、铜0.30%、锌0.42%、钴20.0%、锶11 ·0%、镧0.30%、硼3.0%、铝0.50%、铑 0.03%,其余为铁。
[0057]碳的含量为1.0%,保证了合金的基本机械强度,但阀门的延展性、韧性需要提高, 0.30%的镧,但镧的加入使得阀门的耐磨性有所降低,为了不降低耐磨性,加20.0%的钴和 12.0%的镍,这样阀门的延展性、韧性、耐磨性进一步提高,由于铁、镍与钴可无限互溶,可 得到晶格结构形式不同的〇、丫和£相,另外,碳与钴在合金中形成Co-C系合金,使得材料的 韧性、稳定性与硬度在碳含量为1.0%的情况下达到最优,合金的耐磨性和抗腐蚀性再次得 到提高,同时由于加入的镧是少量的,因而材料成本不会提高。合金中添加1.10%的锰,不 但有利于合金的抗蚀性,而且还能使合金的强度提高,并能降低热裂纹倾向,改善合金的抗 腐蚀性能。合金中添加〇. 355 %的硅、0.25 %的钼、0.045 %的磷、0.04 %的硫,保证合金在碳 含量为1. 〇 %的情况下有优良的抗拉强度和抗懦变能力。〇. 30%的铜能进一步改善合金材 料的延展性和抗腐蚀性,0.42 %的锌能提高合金的流动性,铜和锌的配合,能使合金材料的 耐磨性能和抗腐蚀性能得到改善,使得合金中各组分元素反应组合充分且均匀,因此抗腐 蚀性能、耐气压变化能力和耐磨的性能又一次提高。11. 〇 %的锶和〇. 03 %的铑能够吸收和 反射X射线辐射,防止高空中的宇宙射线对飞机及其零部件的伤害,3.0%的硼可改善合金 的致密性,使抗腐蚀性能、耐气压变化能力和耐磨的性能得到巩固和稳定,另外,合金中 0.50 %的铝和20.0 %的铬能提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性,稳定了阀门的耐腐蚀性。
[0058] 通过如下方法制备:
[0059]将待熔炼的原材料加入水冷铜坩埚的真空室内,抽真空,将锰、铬、钼、镍、铜、锌、 钴、锁、镧、错、铭单质以500 °C /min的加热速度加热至恪融,保温50min,将碳、磷、硫、娃、硼 单质粉碎至20μπι的颗粒,再采用氩气吹送至水冷铜坩埚的真空室内,使合金材料的原材料 混合均匀,保证合金原材料的充分混合,并有效阻止了原材料在熔炼过程中的氧化损耗,提 高了材料的抗氧化性和耐磨性;然后在铸造预热温度为700°C,离心转速400rpm,浇铸过程 在10秒完成离心浇铸,有效阻止了原材料在熔炼过程中的氧化损耗;最后在1300°C,热等静 压200MPa的条件下,保压2小时,得到飞机卫生间用阀门合金材料成品,所得到的合金材料 的晶格结构有形式不同的〇、丫和£相,保证合金在复杂环境下的稳定性,经热等静压处理后 得到的合金材料是珠光体面积率为91 %的材料组织,且距表面深0.35mm的珠光体团的粒度 号的平均值Pave = 13.0,其标准偏差Ρσ = 0.3,制备的合金材料强度硬度提高,有效地防止 了材质分布不均造成的耐磨性能低的缺陷。
[0060]本实施例所制备的合金材料硬度为86ΗΒ,屈服强度为1730MPa,在-78°c条件下的 抗拉强度为475MPa,伸长率为50.8 %,断面收缩率为62 %。
[0061 ] 实施例4
[0062] 一种用于飞机卫生间阀门的合金材料
[0063] 原料化学元素组分质量百分含量:
[0064] 碳0.80%、锰0.875%、磷0.040%、硫0.035%、硅0.253%、铬 19.0%、钼0.20%、镍 10.5%、铜0.255%、锌0.365%、钴18.5%、锶9.5%、镧0.20%、硼1.75%、铝0.30%、铑 0.02%,其余为铁。
[0065]碳的含量为0.80%,保证了合金的基本机械强度,但阀门的延展性、韧性需要提 高,0.20%的镧,但镧的加入使得阀门的耐磨性有所降低,为了不降低耐磨性,加18.5%的 钴和10.5%的镍,这样阀门的延展性、韧性、耐磨性进一步提高,由于铁、镍与钴可无限互 溶,可得到晶格结构形式不同的〇、丫和£相,另外,碳与钴在合金中形成Co
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