-C系合金，使得材 料的韧性、稳定性与硬度在碳含量为0.80%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0.875% 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. 253 %的硅、0.20 %的钼、0.040 %的磷、0.035 %的硫，保 证合金在碳含量为0.80 %的情况下有优良的抗拉强度和抗蠕变能力。0.255 %的铜能进一 步改善合金材料的延展性和抗腐蚀性，〇. 3 6 5 %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。9.5%的锶和0.02%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，1.75 %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0.30%的铝和19.0%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。
[0066] 通过如下方法制备：
[0067]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、锶、镧、铝、铑以425°C/min的加热速度加热至熔融，保温40min，将碳、磷、硫、硅、硼粉碎 至15μπι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375°C，离心转速385rpm，浇铸过程在8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1290Γ，热等静压180MPa的 条件下，保压1.5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α、γ和ε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87 %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 = 11.0，其标准偏差Ρσ = 0.15，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。
[0068]本实施例所制备的合金材料硬度为85ΗΒ，屈服强度为1720MPa，在-78°C条件下的 抗拉强度为474MPa，伸长率为48 %，断面收缩率为62 %。
[0069] 实验例1
[0070] 将本发明实施例1~4合金材料与普通普通阀门合金材料的基本金属特性相比较， 其性能结果如下表1。
[0071] 表1性能比较
[0072]
[0073] 由上述试验例可见，本发明合金材料的各项性能均高于普通阀门合金材料，更加 适合用于飞机卫生间的阀门材料。
[0074] 实验例2
[0075] 将本发明实施例1~4合金材料与普通普通阀门合金材料的低温力学性能相比较， 其在-78Γ的条件下的力学性能对照结果如下表2。
[0076]表2 -78°C的条件下的力学性能比较
[0077]
[0078] 由上述试验例可见，本发明合金材料在_78°C的条件下的各项力学性能均高于普 通阀门合金材料，更加适合用于飞机卫生间的阀门材料。
[0079] 以上仅为本发明的优选实施例及实验例而已，并不用于限制本发明，对于本领域 的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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。
【主权项】
1. 一种用于飞机卫生间阀门的合金材料，采用金属单质与非金属单质熔融，其特征在 于，所述合金材料是珠光体面积率为85%以上的组织，且距表面深0.35mm的珠光体团的粒 度号的平均值Pave及其标准偏差Ρσ分别满足下述公式:9.0 < Pave <13.0;0.0<Ρσ<0.3; 所述合金材料硬度2 85ΗΒ，屈服强度2 1720MPa，在-78°C条件下的抗拉强度为360MPa~ 480MPa，伸长率为46%~51 %，断面收缩率为62%~65% ;所述合金材料的化学元素成分及 其质量百分比为： 0.6% ~1.0% 的碳，0.65% ~1.10% 的锰，0.035% ~0.045% 的磷，0.03% ~0.04% 的 硫，0.15% ~0.355% 的硅，18.0% ~20.0% 的铬，0.15%~0.25% 的钼，9.0% ~12.0% 的 镍，0.21 % ~0.30% 的铜，0.31 % ~0.42% 的锌，17.0% ~20.0% 的钴，8.0% ~11.0% 的 锶，0.10% ~0.30% 的镧，0.50% ~3.0% 的硼，0.10% ~0.50% 的铝，0.01 % ~0.03% 的 铑，其余为铁。2. 根据权利要求1所述的合金材料，其特征在于，镧的质量百分比为0.10 %~0.20 %， 硼的质量百分比为0.50%~2.0%，铝的质量百分比为0.25%~0.30%，钴的质量百分比为 17.0%~18.0%，铑的质量百分比为0.01 %~0.02%。3. 根据权利要求1所述的合金材料，其特征在于，所述合金材料的化学元素成分及其质 量百分比为:碳0.43%、锰 0.88%、磷0.040%、硫0.03%、硅0.35%、铬 18.0%、钼0.21%、镍 11 · 0 %、铜0 · 28 %、锌0 · 39 %、钴 17 · 5 %、锶 10 %、镧0 · 17 %、硼 1 · 50 %、铝0 · 29 %、铑 0.018%，其余为Fe和不可避免的杂质。4. 一种如权利要求1~3中任一项所述的合金材料的制备方法，其特征在于，包括以下 步骤： 步骤S01，将待；tg?炼的原材料加入水冷铜纟甘祸的真空室内，抽真空，将猛、络、钥、银、铜、 锌、钴、锶、镧、铝、铑单质以350 °C /min~500 °C /miη的加热速度加热至熔融，保温30min~ 50min； 步骤S02，将碳、磷、硫、硅、硼单质粉碎至ΙΟμπι~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； 步骤S03,采用离心浇铸的方法铸造飞机卫生间用阀门合金材料，经过热等静压处理得 到飞机卫生间阀门合金材料成品。5. 根据权利要求4所述的合金材料的制备方法，其特征在于，在步骤S03中，所述离心饶 铸的方法为:铸造预热温度为650°C~700°C，离心转速370rpm~400rpm，浇铸过程在6秒~ 10秒完成。6. 根据权利要求4所述的合金材料的制备方法，其特征在于，在步骤S03中，所述静压处 理的方法为:在1280 °C~1300 °C，热等静压160MPa~200MPa的条件下，保压1小时~2小时。
【专利摘要】本发明提供一种用于飞机卫生间阀门的合金材料，其成分质量百分比为：碳0.6％～1.0％，锰0.65％～1.10％，磷0.035％～0.045％，硫0.03％～0.04％，硅0.15％～0.355％，铬18.0％～20.0％，钼0.15％～0.25％，镍9.0％～12.0％，铜0.21％～0.30％，锌0.31％～0.42％，钴17.0％～20.0％，锶8.0％～11.0％，镧0.10％～0.30％，硼0.50％～3.0％，铝0.10％～0.50％，铑0.01％～0.03％，其余为铁；在真空条件下熔融、离心浇铸，经热等静压处理得到成品。本发明具有优良的抗腐蚀性能，耐气压变化，耐磨的性能。
【IPC分类】C22C38/04, C22C38/52, C22C38/42, C22C38/44, C22C38/54, C22C33/04, C22C38/06, C22C38/02
【公开号】CN105568172
【申请号】CN201610018569
【发明人】罗晓晔
【申请人】杭州科技职业技术学院
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2016年1月12日